KR102313161B1 - Flow diverter valve, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
유체의 유로를 전환하는 유로 전환 밸브는, 소정의 면(31a)에서 소정의 방향으로 소정의 길이로 개구하는 개구 유로(32)가 형성된 밸브체(31)와, 소정의 면에 대향하는 대향면(41a)으로 개구하는 복수의 포트가, 소정의 방향으로 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로(42, 43, 44)가 형성된 본체(41)를 구비한다. 유로 전환 밸브는, 소정의 방향에서 밸브체의 양단부(36)에 각각 장착되고, 소정의 면과 대향면의 사이에 소정의 틈새가 형성되도록 밸브체를 지지하며, 소정의 방향으로의 밸브체의 이동량에 따라서 밸브체에 탄성력을 가하는 판 스프링(51)과, 밸브체를 소정의 방향으로 왕복 구동하는 액추에이터를 구비한다.A flow path switching valve for switching a flow path of a fluid includes a valve body 31 having an opening flow path 32 that opens in a predetermined direction from a predetermined surface 31a to a predetermined length, and an opposing surface opposite to the predetermined surface. A main body 41 in which a plurality of ports opening at 41a are formed side by side at intervals shorter than a predetermined length in a predetermined direction, and in which connection passages 42, 43, 44 respectively connected to the plurality of ports are formed. be prepared The flow path switching valve is mounted on both ends 36 of the valve body in a predetermined direction, supports the valve body so that a predetermined gap is formed between a predetermined surface and an opposing surface, and A leaf spring 51 that applies an elastic force to the valve body according to the movement amount, and an actuator that reciprocates the valve body in a predetermined direction are provided.
Description
[관련 출원의 상호 참조][Cross-reference to related applications]
본 출원은, 2016년 3월 30일에 출원된 일본 출원 번호 2016-068379호, 2016년 7월 25일에 출원된 일본 출원 번호 2016-145726호에 근거한 것으로, 여기에 그 기재 내용을 원용한다. This application is based on the Japanese application number 2016-068379 for which it applied on March 30, 2016, and the Japanese application number 2016-145726 for which it applied on July 25, 2016, The description is used here.
[기술 분야][Technical Field]
본 발명은 유체의 유로를 전환하는 유로 전환 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a flow path switching valve for switching a flow path of a fluid.
종래, 이런 종류의 유로 전환 밸브에 있어서, 외주면에 유체의 유로가 형성된 스풀(spool)과, 유체를 유출입시키는 복수의 포트가 형성되고, 스풀을 슬라이드 이동이 자유롭게 수용하는 슬리브를 구비하는 것이 있다(특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재한 것으로는, 스풀을 축 방향으로 왕복 구동함으로써 유체의 유로를 전환시키고 있다. Conventionally, in this type of flow path switching valve, a spool having a fluid flow path formed on an outer peripheral surface thereof, a plurality of ports for flowing in and out of the fluid are formed, and a sleeve for accommodating the spool in a slidable manner. See Patent Document 1). In
그런데 특허문헌 1에 기재한 것으로는, 유체의 유로를 전환할 때, 스풀과 슬리브가 스치게 된다. 이 때문에, 스풀을 구동할 때에 마찰력이 발생하여, 유체의 유로를 전환하는 응답성이 저하하게 된다. By the way, according to what was described in
본 개시는, 이러한 실정에 비추어 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 유체의 유로를 전환하는 응답성을 향상시킬 수 있는 유로 전환 밸브를 제공하는 것에 있다.The present disclosure has been made in view of such circumstances, and its main object is to provide a flow path switching valve capable of improving the responsiveness of switching a fluid flow path.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 채용했다. In order to solve the said subject, this invention employ|adopted the following means.
제1 수단은, 유체의 유로를 전환하는 유로 전환 밸브로서, 소정의 면에 있어서 소정의 방향으로 소정의 길이로 개구하는 개구 유로가 형성된 밸브체와, 상기 소정의 면에 대향하는 대향면에 개구하는 복수의 포트가 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 본체와, 상기 소정의 방향에서 상기 밸브체의 양단부에 각각 장착되어, 상기 소정의 면과 상기 대향면의 사이에 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하며, 상기 소정의 방향으로의 상기 밸브체의 이동량에 따라서 상기 밸브체에 탄성력을 가하는 판 스프링과, 상기 밸브체를 상기 소정의 방향으로 왕복 구동하는 액추에이터를 구비하는 것을 특징으로 한다. The first means is a flow path switching valve for switching the flow path of the fluid, the valve body having an opening flow path that opens in a predetermined direction in a predetermined direction on a predetermined surface, and opens on an opposite surface opposite to the predetermined surface a main body in which a plurality of ports are formed side by side in the predetermined direction at intervals shorter than the predetermined length, and in which connection flow paths respectively connected to the plurality of ports are formed, and at both ends of the valve body in the predetermined direction, respectively a leaf spring mounted to support the valve body so that a predetermined gap is formed between the predetermined surface and the opposing surface, and applying an elastic force to the valve body according to the amount of movement of the valve body in the predetermined direction; and an actuator for reciprocally driving the valve body in the predetermined direction.
상기 구성에 의하면, 본체에 형성된 접속 유로를 통해서, 각 접속 유로에 접속된 각 포트에 대해서 유체를 유출입 시킬 수 있다. 밸브체에는, 소정의 면에서 소정의 방향으로 소정의 길이로 개구하는 개구 유로가 형성되어 있다. 본체에는, 상기 소정의 면에 대향하는 대향면으로 개구하는 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되어 있다. 이 때문에, 액추에이터에 의해 밸브체를 상기 소정의 방향으로 왕복 구동함으로써, 복수의 포트가 밸브체의 개구 유로를 통해서 접속되는 상태, 즉 유체의 유로를 전환할 수 있다. According to the above configuration, the fluid can flow in and out of each port connected to each connection passage through the connection passage formed in the main body. The valve body is provided with an opening flow path which opens with a predetermined length in a predetermined direction on a predetermined surface. In the main body, a plurality of ports opening on opposite surfaces opposite to the predetermined surface are formed side by side in the predetermined direction at intervals shorter than the predetermined length. For this reason, by reciprocating a valve body in the said predetermined direction by an actuator, the state in which a some port is connected through the opening flow path of a valve body, ie, the flow path of a fluid can be switched.
여기서, 상기 소정의 방향에서 밸브체의 양단부에 각각 판 스프링이 장착되어 있고, 판 스프링은 상기 소정의 면과 상기 대향면의 사이에 소정의 틈새가 형성되도록 밸브체를 지지한다. 이 때문에, 밸브체와 본체가 스치지 않는 상태에서, 밸브체를 왕복 구동할 수 있다. 따라서, 밸브체를 구동할 때에 마찰력이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 유체의 유로를 전환하는 응답성을 향상시킬 수 있다. 게다가 판 스프링은, 상기 소정의 방향으로의 밸브체 이동량에 따라서 밸브체에 탄성력을 더하기 때문에, 밸브체의 이동량을 제어할 때에 판 스프링에 의한 탄성력을 이용할 수 있다. Here, leaf springs are respectively mounted on both ends of the valve body in the predetermined direction, and the leaf springs support the valve body so that a predetermined gap is formed between the predetermined surface and the opposing surface. For this reason, in the state in which a valve body and a main body do not rub, a valve body can be reciprocally driven. Accordingly, it is possible to suppress generation of frictional force when the valve body is driven, and it is possible to improve the responsiveness of switching the flow path of the fluid. Furthermore, since the leaf spring adds an elastic force to the valve body in accordance with the amount of movement of the valve body in the predetermined direction, the elastic force of the leaf spring can be used to control the amount of movement of the valve body.
제2 수단에서는, 상기 밸브체에서 상기 개구 유로는 상기 소정의 면과 상기 소정의 면의 반대측의 반대면과에 있어서 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이로 개구하고 있고, 상기 본체는 상기 소정의 면에 대향하는 제1 대향면에 개구하는 복수의 포트가 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되며, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제1 본체와, 상기 반대면에 대향하는 제2 대향면에 개구하는 복수의 포트가 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제2 본체를 포함하며, 상기 판 스프링은 상기 소정의 면과 상기 제1 대향면의 사이에 제1 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고, 상기 반대면과 상기 제2 대향면의 사이에 제2 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고 있다. In a second means, in the valve body, the opening passage opens with the predetermined length in the predetermined direction between the predetermined surface and an opposite surface on the opposite side to the predetermined surface, and the main body is provided with the predetermined surface. a first body in which a plurality of ports opening on a first opposite surface opposite to the surface are formed side by side at intervals shorter than the predetermined length in the predetermined direction, and a connection flow path respectively connected to the plurality of ports is formed; A second body in which a plurality of ports opening on a second opposite surface opposite to the opposite surface are formed side by side in the predetermined direction at intervals shorter than the predetermined length, and a connection flow path respectively connected to the plurality of ports is formed. wherein the leaf spring supports the valve body such that a first predetermined gap is formed between the predetermined surface and the first opposed surface, and a second surface is disposed between the opposite surface and the second opposed surface. The valve body is supported so that a predetermined gap is formed.
판 스프링에 의해서 밸브체의 양단부가 지지를 받는 구성에서는, 포트로부터 밸브체를 향해서 흐르는 유체의 압력에 의해, 밸브체가 포트로부터 멀어지는 방향으로 변위할 우려가 있다. In the configuration in which both ends of the valve body are supported by the leaf spring, there is a fear that the valve body is displaced in a direction away from the port by the pressure of the fluid flowing from the port toward the valve body.
이 점, 상기 구성에 의하면, 밸브체를 사이에 두고 양측으로 제1 본체와 제2 본체가 마련되어 있다. 그리고 제1 본체 및 제2 본체에는, 동일한 복수의 포트가 각각 형성되어 있다. 그래서 제1 본체의 포트와, 그 포트에 대응하는 제2 본체의 포트에 동일한 유체를 유통시킴에 따라서, 제1 본체의 포트로부터 밸브체를 향해서 흐르는 유체에 의한 압력과, 제2 본체의 포트로부터 밸브체를 향해서 흐르는 유체에 의한 압력을 상쇄할 수 있다. 따라서, 포트로부터 밸브체를 향해서 흐르는 유체의 압력에 의해서, 밸브체가 포트로부터 멀어지는 방향으로 변위하는 것을 억제할 수 있다. According to this point and the said structure, the 1st main body and the 2nd main body are provided on both sides with the valve body interposed therebetween. And the 1st main body and the 2nd main body are each formed with the same some port. Therefore, as the same fluid flows through the port of the first body and the port of the second body corresponding to the port, the pressure due to the fluid flowing from the port of the first body toward the valve body and from the port of the second body The pressure by the fluid flowing toward the valve body can be canceled out. Therefore, it can suppress that a valve body displaces in the direction away from a port by the pressure of the fluid which flows toward a valve body from a port.
또한, 판 스프링은 상기 소정의 면과 제1 대향면의 사이에 제1 소정의 틈새가 형성되도록 밸브체를 지지하고, 상기 반대면과 제2 대향면의 사이에 제2 소정의 틈새가 형성되도록 밸브체를 지지하고 있다. 따라서, 밸브체와 제1 본체 및 제2 본체가 스치지 않는 상태에서 밸브체를 왕복 구동할 수 있다. In addition, the leaf spring supports the valve body so that a first predetermined gap is formed between the predetermined surface and the first opposed surface, and a second predetermined gap is formed between the opposite surface and the second opposed surface. The valve body is supported. Therefore, the valve body can be reciprocally driven in the state in which a valve body, a 1st body, and a 2nd body do not rub.
구체적으로는, 제3 수단과 같이, 상기 판 스프링은 가장 면적이 큰 주면이 상기 소정의 방향에 수직이 되도록 상기 본체에 장착되어 있다고 하는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 판 스프링은 밸브체의 소정의 면과 본체의 대향면 사이의 소정의 틈새를 유지하도록 밸브체를 지지하고, 또한 소정의 방향을 따른 탄성력만을 밸브체에 작용시키는 구성을 쉽게 실현할 수 있다. Specifically, like the third means, a configuration in which the leaf spring is attached to the main body so that the main surface having the largest area is perpendicular to the predetermined direction can be adopted. According to this configuration, the leaf spring supports the valve body so as to maintain a predetermined gap between the predetermined surface of the valve body and the opposing surface of the main body, and it is easy to realize a configuration in which only an elastic force along a predetermined direction acts on the valve body. can
제4 수단에서는, 상기 밸브체에서 상기 판 스프링 사이에 위치하는 부분에 가동자가 고정되어 있고, 상기 액추에이터는 상기 소정의 방향에서 상기 판 스프링 사이에 상기 가동자에 작용시키는 전자력에 의해서, 상기 밸브체를 비접촉으로 상기 소정의 방향으로 왕복 구동한다. In a fourth means, a mover is fixed to a portion of the valve body located between the leaf springs, and the actuator is operated by an electromagnetic force applied to the mover between the leaf springs in the predetermined direction. is reciprocally driven in the predetermined direction in a non-contact manner.
상기 구성에 의하면, 액추에이터에 의해서 밸브체에 고정된 가동자에 의해 작용되는 전자력으로 인하여, 밸브체가 비접촉으로 소정의 방향으로 구동된다. 그 결과, 밸브체를 구동할 때 마찰력이 발생하지 않고, 밸브체를 구동하는 응답성을 향상시킬 수 있다. 또, 전자력의 작용을 받는 가동자와 밸브체를 별개로 할 수 있고, 밸브체 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다. According to the above configuration, due to the electromagnetic force applied by the mover fixed to the valve body by the actuator, the valve body is driven in a predetermined direction in a non-contact manner. As a result, a frictional force does not generate|occur|produce when driving a valve body, but the responsiveness which drives a valve body can be improved. Further, it is possible to separate the mover and the valve body that are subjected to the action of the electromagnetic force, so that the degree of freedom in designing the valve body can be improved.
또한, 밸브체의 양단부가 판 스프링에 의해 지지되어 있고, 상기 소정의 방향에 있어서 판 스프링 사이에 전자력이 가동자에 의해 작용된다. 이 때문에, 구동될 때에 밸브체가 흔들리는 것을 억제할 수 있다. Further, both ends of the valve body are supported by leaf springs, and electromagnetic force is applied between the leaf springs by the mover in the predetermined direction. For this reason, it can suppress that a valve body shakes when it is driven.
제5 수단에서는, 상기 액추에이터에서 상기 판 스프링이 자연 상태로 상기 밸브체를 지지하는 상태에서의 상기 밸브체의 위치는, 상기 밸브체를 상기 소정의 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않은 중립 위치에 설정되어 있다. In the fifth means, the position of the valve body in a state in which the leaf spring in the actuator supports the valve body in a natural state is a neutral position in which an electromagnetic force for reciprocating the valve body in the predetermined direction is not applied. is set in
상기 구성에 의하면, 판 스프링이 자연 상태로 밸브체를 지지하고, 또한 액추에이터에 의해 전자력을 작용시키지 않은 상태에서 밸브체를 소정의 방향의 중립 위치에 유지할 수 있다. 이 때문에, 중립 위치를 기준으로 하여 가동자에 작용하는 전자력을 제어함으로써, 밸브체를 소정의 방향으로 쉽게 왕복 구동할 수 있다. According to the above configuration, the leaf spring supports the valve body in a natural state, and the valve body can be held at a neutral position in a predetermined direction in a state where electromagnetic force is not applied by the actuator. For this reason, by controlling the electromagnetic force acting on the mover with reference to the neutral position, the valve body can be easily reciprocally driven in a predetermined direction.
제6 수단에서는, 상기 액추에이터는 상기 판 스프링 및 상기 밸브체를 관통하여 상기 밸브체에 장착된 가동축을 구비하고, 상기 가동축을 상기 소정의 방향으로 왕복 구동한다. In a sixth means, the actuator includes a movable shaft mounted to the valve body through the leaf spring and the valve body, and reciprocates the movable shaft in the predetermined direction.
상기 구성에 의하면, 액추에이터의 가동축은 판 스프링 및 밸브체를 관통하여 밸브체에 장착되어 있기 때문에, 밸브체의 소정의 면과 본체의 대향면을 평행하게 유지하기 쉬워진다. According to the above configuration, since the movable shaft of the actuator is attached to the valve body through the leaf spring and the valve body, it is easy to keep a predetermined surface of the valve body and the opposing surface of the main body in parallel.
제7 수단에서는, 상기 액추에이터는 전자력에 의해 상기 가동축을 비접촉으로 왕복 구동한다. In the seventh means, the actuator reciprocates the movable shaft in a non-contact manner by electromagnetic force.
상기 구성에 의하면, 액추에이터의 가동축은 전자력에 의해서 비접촉으로 왕복 구동된다. 따라서, 밸브체를 구동할 때에 마찰력이 발생하는 것을, 액추에이터에서도 억제할 수 있고, 유체의 유로를 전환하는 응답성을 더욱 향상시킬 수 있다. 제8 수단에서는, 상기 액추에이터에서 상기 판 스프링이 자연 상태로 상기 밸브체를 지지하는 상태에서의 상기 가동축의 위치는 상기 가동축을 상기 소정의 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않는 중립 위치에 설정되어 있다. According to the above configuration, the movable shaft of the actuator is reciprocally driven in a non-contact manner by electromagnetic force. Therefore, generation of frictional force when driving the valve body can be suppressed even by the actuator, and the responsiveness of switching the flow path of the fluid can be further improved. In the eighth means, the position of the movable shaft in a state in which the leaf spring in the actuator supports the valve body in a natural state is set to a neutral position that does not apply an electromagnetic force for reciprocating the movable shaft in the predetermined direction, have.
제8 수단에서는, 상기 액추에이터에 있어서, 상기 판 스프링이 자연 상태에서 상기 밸브체를 지지하는 상태에서의 상기 가동축 위치가, 상기 가동축을 상기 소정의 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않는 중립 위치로 성정되어 있다.In the eighth means, in the actuator, the position of the movable shaft in a state in which the leaf spring supports the valve body in a natural state is a neutral position in which an electromagnetic force for reciprocating the movable shaft in the predetermined direction is not applied. is set to
상기 구성에 의하면, 판 스프링이 자연 상태에서 밸브체를 지지하고, 또한 액추에이터에 의해 전자력을 작용시키지 않은 상태에서, 가동축을 소정의 방향의 중립 위치에 유지시킬 수 있다. 이 때문에, 중립 위치를 기준으로 하여 가동 축에 작용시키는 전자력을 제어함으로써, 가동축 나아가서는 밸브체를 쉽게 왕복 구동할 수 있다. According to the above configuration, the movable shaft can be held at a neutral position in a predetermined direction in a state in which the leaf spring supports the valve body in a natural state and electromagnetic force is not applied by the actuator. For this reason, by controlling the electromagnetic force made to act on a movable shaft on the basis of a neutral position, a movable shaft and a valve body can be easily reciprocally driven.
제9 수단에서는, 상기 소정의 면 및 상기 대향면은 소정의 평면도에 마무리되어 있고, 상기 판 스프링은 상기 소정의 면과 상기 대향면이 소정의 평행도가 되도록 상기 밸브체를 지지하고 있다. In a ninth means, the predetermined surface and the opposing surface are finished to a predetermined flatness, and the leaf spring supports the valve body so that the predetermined surface and the opposed surface are in a predetermined parallelism.
상기 구성에 의하면, 밸브체의 소정의 면 및 본체의 대향면의 평면도 및 평행도가 관리되고 있기 때문에, 소정의 면과 대향면의 사이에 형성되는 소정의 틈새의 정밀도를 향상시킬 수 있다. According to the above configuration, since the flatness and parallelism of the predetermined surface of the valve body and the opposed surface of the main body are managed, the precision of the predetermined gap formed between the predetermined surface and the opposed surface can be improved.
제10 수단은, 제9 수단의 유로 전환 밸브를 제조하는 방법으로써, 상기 소정의 면과 상기 대향면의 사이에, 상기 소정의 틈새의 폭에 근거하여 설정된 두께의 틈새 지그를 삽입한 상태에서, 상기 판 스프링을 상기 본체에 고정한 후, 상기 틈새 지그를 떼어내는 것을 특징으로 한다. The tenth means is a method of manufacturing the flow path switching valve of the ninth means, wherein a gap jig having a thickness set based on the width of the prescribed gap is inserted between the predetermined surface and the opposing surface, After fixing the leaf spring to the body, the gap jig is removed.
상기 공정에 의하면, 밸브체의 소정의 면과 본체의 대향면의 사이에, 소정의 틈새의 폭에 근거하여 설정된 두께의 틈새 지그가 삽입되기 때문에, 소정의 면과 대향면의 간격을 소정의 틈새로 쉽게 조절할 수 있다. 그리고 그 상태에서 판 스프링이 본체에 고정된 후에 틈새 지그가 떨어지기 때문에, 소정의 면과 대향면의 사이에 소정의 틈새를 쉽게 형성할 수 있다.According to the above process, a gap jig having a thickness set based on the width of the prescribed gap is inserted between the prescribed surface of the valve body and the opposing face of the main body, so that the gap between the prescribed face and the opposing face is set to a prescribed gap. can be easily adjusted with And since the gap jig falls off after the leaf spring is fixed to the main body in that state, a predetermined gap can be easily formed between the predetermined surface and the opposing surface.
본 개시에 대한 상기 목적 및 그 외의 목적, 특징이나 이점은 첨부한 도면을 참조하면서 하기 상세한 기술에 의해 보다 명확하게 된다.
도 1은 유로 전환 밸브를 나타내는 사시 단면도.
도 2는 제1 실시형태의 밸브체, 본체, 판 스프링을 나타내는 사시도.
도 3은 제1 실시형태의 밸브체, 본체, 판 스프링을 나타내는 단면도.
도 4는 제1 실시형태의 밸브체, 본체를 나타내는 모식도.
도 5는 액추에이터를 나타내는 사시도.
도 6은 비여자상태의 액추에이터를 나타내는 사시 단면도.
도 7은 양의 방향의 여자상태의 액추에이터를 나타내는 사시 단면도.
도 8은 음의 방향의 여자상태의 액추에이터를 나타내는 사시 단면도.
도 9는 제1 실시형태의 판 스프링의 변형 상태를 나타내는 모식도.
도 10은 제1 실시형태의 코일에 흐르도록 하는 전류와 밸브체의 스트로크와의 관계를 나타내는 그래프.
도 11은 제1 실시형태의 코일에 흐르도록 하는 전류와 공기의 유량과의 관계를 나타내는 그래프.
도 12는 제2 실시형태의 밸브체, 본체, 판 스프링을 나타내는 사시도.
도 13은 제2 실시형태의 밸브체, 본체, 판 스프링을 나타내는 단면도.
도 14는 제2 실시형태의 밸브체, 본체를 나타내는 모식도.
도 15는 제2 실시형태의 코일에 흐르도록 하는 전류와 공기의 유량과의 관계를 나타내는 그래프.
도 16은 제2 실시형태의 유량의 입력값 및 출력값을 나타내는 타임 차트.
도 17은 제2 실시형태의 유량의 입력값 및 출력값을 나타내는 다른 타임 차트.
도 18은 제2 실시형태의 유량의 입력값 및 출력값을 나타내는 다른 타임 차트.
도 19는 제2 실시형태의 유량의 입력값 및 출력값을 나타내는 다른 타임 차트.
도 20은 제3 실시형태의 유로 전환 밸브를 나타내는 사시 단면도.
도 21은 제3 실시형태의 유로 전환 밸브를 나타내는 사시 단면도.
도 22는 제3 실시형태의 밸브 기구를 나타내는 사시 단면도.
도 23은 제3 실시형태의 비여자상태의 밸브 기구를 나타내는 정면에서 본 단면도.
도 24는 제3 실시형태에 있어서의 양의 방향의 여자상태의 밸브 기구를 나타내는 정면에서 본 단면도.
도 25는 제3 실시형태에 있어서의 음의 방향의 여자상태의 밸브 기구를 나타내는 정면에서 본 단면도.
도 26은 제3 실시형태에 있어서의 밸브 기구의 변경예를 나타내는 사시 단면도.
도 27은 제3 실시형태에 있어서의 구동 전류와 유량과의 관계의 일례를 나타내는 그래프.
도 28은 제3 실시형태에 있어서의 구동 전류와 유량과의 관계의 변경예를 나타내는 그래프.
도 29는 제3 실시형태에 있어서의 구동 전류와 유량과의 관계의 다른 변경예를 나타내는 그래프. The above and other objects, features, and advantages of the present disclosure will become clearer by the following detailed description with reference to the accompanying drawings.
1 is a perspective cross-sectional view showing a flow path switching valve;
Fig. 2 is a perspective view showing a valve body, a body, and a leaf spring according to the first embodiment;
Fig. 3 is a cross-sectional view showing a valve body, a main body, and a leaf spring according to the first embodiment;
It is a schematic diagram which shows the valve body and main body of 1st Embodiment.
5 is a perspective view showing an actuator;
6 is a perspective cross-sectional view showing the actuator in a non-excited state.
Fig. 7 is a perspective cross-sectional view showing the actuator in an excited state in the positive direction;
Fig. 8 is a perspective cross-sectional view showing an actuator in an excited state in a negative direction;
Fig. 9 is a schematic diagram showing a deformed state of the leaf spring according to the first embodiment;
It is a graph which shows the relationship between the electric current made to flow through the coil of 1st Embodiment, and the stroke of a valve body.
Fig. 11 is a graph showing the relationship between the current to flow through the coil of the first embodiment and the flow rate of air;
Fig. 12 is a perspective view showing a valve body, a main body, and a leaf spring according to a second embodiment;
Fig. 13 is a cross-sectional view showing a valve body, a main body, and a leaf spring according to a second embodiment;
It is a schematic diagram which shows the valve body and main body of 2nd Embodiment.
Fig. 15 is a graph showing the relationship between the current to flow through the coil of the second embodiment and the flow rate of air;
It is a time chart which shows the input value and output value of the flow volume of 2nd Embodiment.
It is another time chart which shows the input value and output value of the flow volume of 2nd Embodiment.
It is another time chart which shows the input value and output value of the flow volume of 2nd Embodiment.
It is another time chart which shows the input value and output value of the flow volume of 2nd Embodiment.
Fig. 20 is a perspective cross-sectional view showing a flow path switching valve according to a third embodiment;
Fig. 21 is a perspective cross-sectional view showing a flow path switching valve according to a third embodiment;
Fig. 22 is a perspective cross-sectional view showing a valve mechanism according to a third embodiment;
Fig. 23 is a sectional view from the front showing the valve mechanism in a non-excited state according to the third embodiment;
Fig. 24 is a sectional view from the front showing the valve mechanism in a positively excited state in the third embodiment;
Fig. 25 is a front cross-sectional view showing a valve mechanism in a negatively excited state in the third embodiment;
Fig. 26 is a perspective cross-sectional view showing a modified example of the valve mechanism according to the third embodiment;
Fig. 27 is a graph showing an example of a relationship between a drive current and a flow rate in the third embodiment;
Fig. 28 is a graph showing a change example of the relationship between the drive current and the flow rate in the third embodiment;
Fig. 29 is a graph showing another change example of the relationship between the drive current and the flow rate in the third embodiment;
(제1 실시형태) (First embodiment)
이하, 부하(용적)에 대해서 공기를 공급 및 배출하는 유로를 전환하는 유로 전환 밸브로 구현화 한 제1 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. Hereinafter, a first embodiment embodied as a flow path switching valve for switching a flow path for supplying and discharging air with respect to a load (volume) will be described with reference to the drawings.
도 1에 나타내듯이, 유로 전환 밸브(10)는 밸브 기구(20)와 액추에이터(70)를 갖추고 있다. 밸브 기구(20)와 액추에이터(70)는 접속 부재(24)를 통해서 접속되어 있다. 액추에이터(70)는 밸브 기구(20)를 구동한다. As shown in FIG. 1 , the flow
밸브 기구(20)는 하우징(21), 밸브체(31), 본체(41), 판 스프링(51), 덮개(27) 등을 구비한다. The
하우징(21)은 사각 통 모양으로 형성되어 있다. 하우징(21)에는, 가압된 공기(유체에 상당)를 공급하는 P0 포트(가압 포트), 부하에 대해서 공기를 공급 및 배출하는 A0 포트(출력 포트), 공기를 배출하는 R0 포트(배기 포트)가 형성되어 있다. 하우징(21)의 내부에는, P0 포트, A0 포트, R0 포트에 각각 접속되고, 하우징(21)의 내면에서 각각 개구하는 가압 유로, 출력 유로, 배기 유로가 형성되어 있다. The
하우징(21)의 내부에는, 밸브체(31), 본체(41), 판 스프링(51) 등이 수용되어 있다. 도 2∼4에 나타내듯이, 본체(41)는 홈 형상(일면이 열린 사각 통 모양)으로 형성되어 있다. 본체(41)는 하우징(21)에 고정되어 있다. 밸브체(31)는 직육면체 모양으로 형성되어 있다. 본체(41)의 서로 대향하는 내측면(41b) 사이에 밸브체(31)가 배치되어 있다. 본체(41)의 내측면(41b)과 밸브체(31) 외측면의 사이에는 틈새가 형성되어 있다. 즉, 본체(41)의 내측면(41b)과 밸브체(31)의 외측면은 비접촉 상태이다.Inside the
도 4에 나타내듯이, 밸브체(31)의 소정의 면(31a(구체적으로는 아래면))에는, 밸브체(31)의 길이 방향(소정의 방향에 상당)에 소정의 길이(L1)로 개구하는 개구 유로(32)가 형성되어 있다. 개구 유로(32)는, 장축의 길이가 소정의 길이(L1)의 긴 구멍 모양의 오목부로 되어 있다. 도 2, 3에 나타내듯이, 밸브체(31)에는 길이 방향으로 관통하는 관통 구멍(33)이 형성되어 있다. 밸브체(31)에는, 상하 방향으로 관통하는 핀 구멍(34) 및 나사구멍(35)이 형성되어 있다. 또한, 본체(41) 하저부(下底部), 핀 구멍(34) 및 나사구멍(35)에 대응하는 위치에 각각 핀 구멍 및 나사구멍이 형성되어 있다. As shown in FIG. 4 , on the
본체(41)의 하저부에는, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)에 대향하는 대향면(41a)으로 개구하는 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트(복수의 포트에 상당)가 형성되어 있다. P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트는, 밸브체(31)의 길이 방향으로 소정의 길이(L1)보다 짧은 간격으로 나란히 형성되어 있다. 본체(41)의 하저부에는, P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트에 각각 접속된 접속 유로(42, 43, 44)가 형성되어 있다. 접속 유로(42, 43, 44)는 각각 본체(41) 하저부의 아래면에서 개구하고 있다. 본체(41) 하저부의 아래면에서의 접속 유로(42, 43, 44)의 개구는, 각각 P1a 포트, A1a 포트, R1a 포트로 되어 있다. P1a 포트, A1a 포트, R1a 포트는 각각 상기 가압 유로, 출력 유로, 배기 유로에 접속되어 있다. A P1b port, A1b port, and R1b port (corresponding to a plurality of ports) are formed in the lower bottom portion of the
도 1, 2에 나타내듯이, 밸브체(31)의 길이 방향의 양단부(36)에는 판 스프링(51)이 각각 장착되어 있다. 판 스프링(51)은 스프링강 등의 스프링성 재료에 의해서, 직사각형 판 모양으로 형성되어 있다. 판 스프링(51)의 소정의 부분에는 슬릿(51a)이 형성되어 있다. 판 스프링(51)에 슬릿(51a)이 형성됨에 따라, 판 스프링(51)은 구불구불한 소정의 패턴으로 형성되어 있다. 판 스프링(51)의 두께는, 판 스프링(51)이 소정의 강성을 가지고, 판 스프링(51)이 소정의 탄성력을 발생하도록 설정되어 있다. 판 스프링(51)의 2개의 짧은 변 부분(51b)이 각각 본체(41)에 고정되어 있다. 판 스프링(51)은, 가장 면적이 큰 주면(도 2에서의 수직면)이 밸브체(31)의 길이 방향에 수직이 되도록 본체(41)에 장착되어 있다. As shown in Figs. 1 and 2,
밸브체(31)의 소정의 면(31a) 및 본체(41)의 대향면(41a)은, 소정의 평면도로 마무리되어 있다. 또, 판 스프링(51)은 소정의 면(31a)과 대향면(41a)이 소정의 평행도가 되도록, 밸브체(31)를 지지하고 있다. 자세하게는, 밸브체(31)의 길이 방향의 양단부(36)가 판 스프링(51)의 중앙을 관통하여 각각 고정되어 있다. 도 4에 나타내듯이, 판 스프링(51)은 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 본체(41)의 대향면(41a)의 사이에 소정의 틈새(C1)가 형성되도록 밸브체(31)를 지지하고 있다. 소정의 틈새(C1)는 5㎛ 정도이다. 밸브체(31)에서 소정의 면(31a)과 반대측 면, 본체(41)와의 사이에는 틈새가 형성되어 있다. 즉, 밸브체(31)에는 다른 부재와 슬라이드 이동하는 부분이 존재하지 않는다. The
그리고 판 스프링(51)은, 밸브체(31)의 길이 방향(판 스프링(51)의 주면에 수직인 방향)에 대한 밸브체(31)의 이동량에 따라서 밸브체(31)에 탄성력을 더한다. 자세하게는, 판 스프링(51)은 밸브체(31)의 길이 방향으로의 밸브체(31)의 이동량에 비례한 탄성력을 밸브체(31)에 가한다. And the
그 다음, 밸브 기구(20(유로 전환 밸브(10)))의 제조 방법을 설명한다. Next, the manufacturing method of the valve mechanism 20 (flow path switching valve 10) is demonstrated.
우선, 본체(41) 하저부의 상면(대향면(41a))에 틈새 지그를 올려놓는다. 틈새 지그의 두께는, 상기 소정의 틈새(C1)의 폭에 근거하여 설정되어 있다. 즉, 틈새 지그의 두께는, 밸브 기구(20)를 조립한 후, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 본체(41)의 대향면(41a) 사이에 소정의 틈새(C1)가 형성되도록 설정되어 있다. First, a gap jig is placed on the upper surface (opposite surface 41a) of the lower part of the
계속해서, 본체(41)의 대향면(41a)과 밸브체(31)의 아래면(소정의 면(31a))에서 틈새 지그를 끼우듯이 틈새 지그 위에 밸브체(31)를 올려놓는다. 이 때, 본체(41)의 내측면(41b)과 밸브체(31)의 외측면 사이에 틈새를 형성한다. Then, the
계속해서, 판 스프링(51)의 중앙에 형성된 관통 구멍에 밸브체(31) 길이 방향의 단부(36)를 삽입한다. 그리고 판 스프링(51)의 중앙부를 밸브체(31)의 단부(36)에 용접으로 고정한다. 또, 판 스프링(51)의 짧은 변 부분(51b)을 본체(41)에 용접으로 고정한다. Then, the
계속해서, 틈새 지그를 본체(41) 및 밸브체(31)로부터 떼어낸다. 이상으로부터, 본체(41), 밸브체(31), 및 판 스프링(51)의 조립이 완료된다. Then, the gap jig is removed from the
그 다음, 도 1, 5를 참조하여 액추에이터(70)의 구성을 설명한다. 액추에이터(70)는, 코어(71), 코일(72), 덮개(73), 자석(74, 75), 가동자(76), 가동축(81) 등을 구비하고 있다. Next, the configuration of the
코어(71)는, 상자성체 재료에 의해서 사각기둥 모양으로 형성되어 있다. 코어(71)의 외주에는 코일(72)이 장착되어 있다. 코어(71) 및 코일(72)은 평행(병렬)하게 한 쌍이 마련되어 있다. 한 쌍의 코어(71)는 덮개(73)에 의해서 서로 연결되어 있다. 덮개(73)는 상자성체 재료에 의해 판 모양으로 형성되어 있다. The
코어(71)의 일단부는 코일(72)의 내부로부터 돌출되어있다. 한 쌍의 코어(71)의 일단부에는 서로 평행한 평면인 평행부(71a)가 형성되어 있다. One end of the core 71 protrudes from the inside of the
한 쌍의 평행부(71a)에는 자석(74, 75)이 각각 장착되어 있다. 자석(74, 75)은 강자성체 재료에 의해 형성된 영구자석이다. 자석(74, 75)은 직육면체 모양으로 형성되어 있다. 자석(74, 75)은, 코어(71)의 축 방향(밸브체(31)의 길이 방향)으로 N극과 S극이 늘어서듯이, 코어(71)의 평행부(71a)에 각각 장착되어 있다. 자석(74)의 N극과 자석(75)의 S극이 대향하고 있고, 자석(74)의 S극과 자석(75)의 N극이 대향하고 있다. 즉, 자석(74)과 자석(75)은, 코어(71)의 축 방향에서 서로 자극의 방향이 반대가 되도록 배치되어 있다. 자석(74, 75)이 서로 대향하는 면은 평행하게 되어 있다.
자석(74)과 자석(75)의 사이에는, 상기 접속 부재(24)의 일부분을 통해서 가동자(76)가 배치되어 있다. 접속 부재(24)는 비자성체 재료에 의해 형성되어 있다. 접속 부재(24) 중 자석(74)과 자석(75)의 사이에 배치되는 부분은 자속(磁束)을 투과시키기 쉽도록 얇게 형성되어 있다. 가동자(76)는 상자성체 재료에 의해서 사각기둥 모양으로 형성되어 있다. 가동자(76)에는, 밸브체(31)의 길이 방향(가동자(76)의 축 방향)에 가동자(76)를 관통하는 관통 구멍(76a)이 형성되어 있다. Between the
가동자(76)의 관통 구멍(76a)에는 액추에이터(70)의 가동축(81)이 삽입 통과되고 있다. 가동축(81)은 비자성체 재료에 의해서 원기둥 모양으로 형성되어 있다. 가동축(81)은 소경부와 중경부와 대경부를 구비하고 있다. 소경부가 2개의 판 스프링(51) 및 밸브체(31)의 관통 구멍(33)에 삽입 통과되어 있고, 중경부가 가동자(76)의 관통 구멍(76a)에 삽입 통과되어 있다. 소경부와 중경부의 단차부에 밸브체(31)의 단부(36)가 맞닿아 있다. The
밸브체(31)의 길이 방향에 있어서, 가동자(76)는 자석(74, 75)의 자력에 의해 자석(74, 75)의 중앙 위치(중립 위치)에 배치하고 있다. 이 상태에서 가동자(76)가 가동축(81)에 고정되도록, 가동자(76)와 가동축(81)의 상대 위치가 스페이서(82)에 의해 조절되고 있다. 그리고 가동축(81)의 중경부와 대경부의 단차에 가동자(76) 또는 스페이서(82)를 맞닿게 하여 중경부에 너트(83)를 단단히 조임으로써, 가동축(81)에 가동자(76)가 장착되어 있다. In the longitudinal direction of the
또, 2개의 판 스프링(51)이 자연 상태에서, 2개의 판 스프링(51) 및 밸브체(31)를 가동축(81)의 소경부가 관통한다. 이 상태에서 소경부의 선단에 너트(37)를 단단히 조임으로써, 소경부가 밸브체(31)에 장착되어 있다. 즉, 액추에이터(70)에 있어서, 판 스프링(51)이 자연 상태에서 밸브체(31)를 지지하는 상태에서의 가동자(76) 및 가동축(81)의 위치는, 가동축(81(가동자(76))을 밸브체(31)의 길이 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않는 중립 위치에 설정되어 있다. 너트(37)와 덮개(27)의 사이에는 틈새가 형성되어 있고, 너트(37)와 덮개(27)는 비접촉 상태로 되어 있다. In addition, the small diameter portion of the
가동축(81)의 대경부의 단부는 단부 부재(84)로 덮여있다. 단부 부재(84)는 비자성체 재료에 의해 형성되어 있다. 상기 덮개(27), 하우징(21), 접속 부재(24), 및 단부 부재(84)에 의해, 본체(41), 밸브체(31), 및 가동축(81), 가동자(76) 등을 수용하는 공간은 O링(85, 86, 87(실링 부재)에 의해 밀폐(실링)되어 있다. 가동축(81), 가동자(76), 스페이서(82), 및 너트(83)와, 접속 부재(24) 및 단부 부재(84)의 사이에는 틈새가 형성되어 있다. 즉, 가동축(81), 가동자(76), 스페이서(82), 및 너트(83)와, 접속 부재(24) 및 단부 부재(84)는 비접촉 상태이다. The end of the large-diameter portion of the
그 다음, 도 6∼8을 참조하여, 액추에이터(70)에 의해 밸브체(31)의 길이 방향으로 가동축(81) 및 밸브체(31)를 왕복 구동하는 원리를 설명한다. Next, a principle of reciprocating the
액추에이터(70)의 코일(72)에 전류를 흘리지 않은 비여자상태에서는, 도 6에 나타내듯이, 자석(74)의 N극으로부터 자석(75)의 S극을 향하는 자계, 및 자석(75)의 N극으로부터 자석(74)의 S극을 향하는 자계가 발생한다. 이 상태에서는, 가동자(76)는 가동축(81)의 축 방향(밸브체(31)의 길이 방향)에서 중립 위치에서 균형을 이루어 정지하고 있다. 이 상태에서는, 판 스프링(51)은 자연 상태로 되어 있고, 판 스프링(51)으로부터 가동축(81)으로 힘이 작용하고 있지 않다. 또, 이 상태에서는, 도 4에 나타내듯이, 본체(41)의 P1b 포트 및 R1b 포트는 밸브체(31)에 의해 닫혀져 있다. In the non-excited state in which no current is passed through the
액추에이터(70)의 코일(72)에 양의 방향의 전류를 흘린 양의 방향의 여자상태에서는, 도 7에 화살표(H1)로 나타내듯이, 위쪽 코어(71)의 평행부(71a)로부터 아래쪽 코어(71)의 평행부(71a)를 향하는 코일 자계가 발생한다. 이 때문에, 자석(74)의 N극으로부터 자석(75)의 S극으로 향하는 자계와 코일 자계는 서로 강하게 영향을 미치고, 자석(75)의 N극으로부터 자석(74)의 S극으로 향하는 자계와 코일 자계는 서로 약하게 한다. 그 결과, 가동자(76)는 밸브체(31) 방향으로 끌어당기는 자력을 받는다. 그리고 화살표(F1)로 나타내듯이, 가동자(76)와 함께 가동축(81) 및 밸브체(31)가 화살표(F1) 방향으로 이동한다. 이때, 액추에이터(70)는 전자력에 의해 가동축(81)을 비접촉으로 구동하고, 밸브체(31)도 본체(41)와 비접촉으로 구동된다. 이에 대해서, 도 9에 화살표(F3)로 나타내듯이, 판 스프링(51)은 밸브체(31)의 이동량에 비례한 항력을 밸브체(31)에 작용시킨다. 도 4에 있어서, 밸브체(31)가 왼쪽 방향(덮개(27)의 방향)으로 구동되면, 본체(41)의 A1b 포트와 R1b 포트가 밸브체(31)의 개구 유로(32)를 통해서 접속된다. 즉, 유로 전환 밸브(10)의 유로가 전환된다. In a positively excited state in which a positive current is passed through the
액추에이터(70)의 코일(72)에 음의 방향의 전류를 흘린 음의 방향의 여자상태에서는, 도 8에 화살표(H2)로 나타내듯이, 아래쪽 코어(71)의 평행부(71a)로부터 위쪽 코어(71)의 평행부(71a)를 향하는 코일 자계가 발생한다. 이 때문에, 자석(74)의 N극으로부터 자석(75)의 S극을 향하는 자계와 코일 자계는 서로를 약하게 하고, 자석(75)의 N극으로부터 자석(74)의 S극을 향하는 자계와 코일 자계는 서로 강하게 영향을 미친다. 그 결과, 가동자(76)는 단부 부재(84, 밸브체(31)와 반대)의 방향으로 끌어당기는 자력을 받는다. 그리고 화살표(F2)로 나타내듯이, 가동자(76)와 함께 가동축(81) 및 밸브체(31)가 화살표(F2) 방향으로 이동한다. 이 때, 액추에이터(70)는 전자력에 의해 가동축(81)을 비접촉으로 구동하고, 밸브체(31)도 본체(41)와 비접촉으로 구동된다. 이에 대해서, 판 스프링(51)은 밸브체(31)의 이동량에 비례한 항력을 밸브체(31)에 작용시킨다. 도 4에 있어서, 밸브체(31)가 오른쪽 방향(단부 부재(84) 방향)으로 구동되면, 본체(41)의 A1b 포트와 P1b 포트가 밸브체(31)의 개구 유로(32)를 통해서 접속된다. 즉, 유로 전환 밸브(10)의 유로가 전환된다. In a negatively excited state in which a negative current is passed through the
판 스프링(51)이 발생하는 하중과 밸브체(31)의 스트로크는 비례한다. 또, 판 스프링(51)이 얇을 수록, 동일한 판 스프링 하중에 대한 스트로크가 길어진다. The load generated by the
도 10은 코일(72)에 흐르도록 하는 전류와 밸브체(31)의 스트로크의 관계를 나타내는 그래프이다. 양의 방향의 전류를 크게 할 수록 양의 방향의 스트로크가 커지고, 음의 방향의 전류를 크게 할 수록 음의 방향의 스트로크가 커진다. 10 is a graph showing the relationship between the current to flow through the
도 11은 코일(72)에 흐르게 하는 전류와 공기의 유량과의 관계를 나타내는 그래프이다. 실선은 공기의 압력이 0.1MPa인 실험 결과를 나타내고 있고, 파선은 공기의 압력이 0.2MPa인 실험 결과를 나타낸다. 0.1MPa 및 0.2MPa의 어떤 압력에서도, 양의 방향의 전류를 크게 할수록 A포트(A0 포트)로부터 R포트(R0 포트)로의 유량이 커지고, 음의 방향의 전류를 크게 할 수록 P포트(P0 포트)로부터 A포트(A0 포트)로의 유량이 커지고 있다. 0.2MPa의 압력에서는 0.1MPa의 압력과 비교하여, 동일한 전류에 대한 유량이 커지고 있다. 11 is a graph showing the relationship between the current flowing through the
이상, 상세하게 설명한 본 실시형태는, 이하의 이점을 가진다. The present embodiment described in detail above has the following advantages.
·밸브체(31)의 길이 방향(소정의 방향)에 있어서, 밸브체(31)의 양단부(36)에 각각 판 스프링(51)이 장착되어 있다. 판 스프링(51)은, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 본체(41)의 대향면(41a)의 사이에 소정의 틈새(C1)가 형성되도록 밸브체(31)를 지지하고 있다. 이 때문에, 밸브체(31)와 본체(41)가 스치지 않는 상태에서 밸브체(31)을 왕복 구동할 수 있다. 따라서, 밸브체(31)를 구동할 때에 마찰력이 발생하는 것을 억제할 수 있어서, 공기의 유로를 전환하는 응답성을 향상시킬 수 있다. 게다가 판 스프링(51)은, 상기 소정의 방향으로의 밸브체(31)의 이동량에 따라서 밸브체(31)에 탄성력을 더하기 때문에, 밸브체(31)의 이동량을 제어할 때에 판 스프링(51)에 의한 탄성력을 이용할 수 있다. - In the longitudinal direction (predetermined direction) of the
·판 스프링(51)은, 가장 면적이 큰 주면이 소정의 방향에 수직이 되도록 본체(41)에 장착되어 있다. 이 때문에, 판 스프링(51)은 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 본체(41)의 대향면(41a)의 사이의 소정의 틈새(C1)를 유지하도록 밸브체(31)를 지지하고, 또한 소정의 방향을 따른 탄성력만을 밸브체(31)에 작용시키는 구성을 쉽게 실현할 수 있다. The
·액추에이터(70)는 판 스프링(51) 및 밸브체(31)를 관통하여 밸브체(31)에 장착된 가동축(81)을 구비하고, 가동축(81)을 소정의 방향으로 왕복 구동한다. 이러한 구성에 의하면, 액추에이터(70)의 가동축(81)은 판 스프링(51) 및 밸브체(31)를 관통해서 밸브체(31)에 장착되어 있기 때문에, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 본체(41)의 대향면(41a)을 평행하게 유지하기 쉬워진다. The
·액추에이터(70)의 가동축(81)은 전자력에 의해 비접촉으로 왕복 구동된다. 따라서, 밸브체(31)를 구동할 때에 마찰력이 발생하는 것을 액추에이터(70)에서도 억제할 수 있어서, 공기의 유로를 전환하는 응답성을 더욱 향상시킬 수 있다. - The
·액추에이터(70)에 있어서, 판 스프링(51)이 자연 상태에서 밸브체(31)을 지지하는 상태에서의 가동축(81, 가동자(76))의 위치는, 가동축(81)을 소정의 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않는 중립 위치로 설정되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 판 스프링(51)이 자연 상태에서 밸브체(31)를 지지하고, 또한 액추에이터(70)에 의해 전자력을 작용시키지 않은 상태에서, 가동축(81)을 소정의 방향의 중립 위치로 유지할 수 있다. 이 때문에, 중립 위치를 기준으로 하여 가동축(81)에 작용시키는 전자력을 제어함으로써, 가동축(81) 나아가서는 밸브체(31)를 쉽게 왕복 구동할 수 있다. In the
·밸브체(31)의 소정의 면(31a) 및 본체(41)의 대향면(41a)은 소정의 평면도로 마무리되어 있다. 판 스프링(51)은, 소정의 면(31a)과 대향면(41a)이 소정의 평행도가 되도록 밸브체(31)를 지지하고 있다. 이러한 구성에 의하면, 밸브체(31)의 소정의 면(31a) 및 본체(41)의 대향면(41a)의 평면도 및 평행도가 관리되고 있기 때문에, 소정의 면(31a)과 대향면(41a)의 사이에 형성되는 소정의 틈새(C1)의 정밀도를 향상시킬 수 있다. - The
·밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 본체(41)의 대향면(41a)의 사이에는 소정의 틈새(C1)가 형성되어 있기 때문에, 도 4에 나타내듯이, P1b 포트가 개구 유로(32)에 접속되어 있지 않은 상태라도, P1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기가 소정의 틈새(C1)를 통해서 새게 된다. 이 점, 소정의 틈새(C1)는 5㎛ 정도이기 때문에, 소정의 틈새(C1)를 통해서 새는 공기의 양을 줄일 수 있다. Since a predetermined gap C1 is formed between the
·소정의 면(31a)과 대향면(41a)의 사이에, 소정의 틈새(C1)의 폭에 근거하여 설정된 두께의 틈새 지그가 삽입되기 때문에, 소정의 면(31a)과 대향면(41a)의 간격을 소정의 틈새(C1)로 쉽게 조절할 수 있다. 그리고 그 상태에서 판 스프링(51)이 본체(41)에 고정된 후에 틈새 지그가 제거되기 때문에, 소정의 면(31a)과 대향면(41a)의 사이에 소정의 틈새(C1)를 쉽게 형성할 수 있다. Since a gap jig having a thickness set based on the width of the prescribed gap C1 is inserted between the
·도 6에 나타내듯이, 자석(74, 75)은 직육면체 모양으로 형성되어 있다. 이 때문에, 도 8, 9에 나타내듯이, 액추에이터(70)를 여자상태로 한 경우, 가동자(76) 및 가동축(81)에는 화살표(F1, F2)로 나타내는 방향의 자력만이 작용하고, 밸브체(31)의 소정의 면(31a(도 8, 9에서의 지면)에 수직인 방향의 자력이 작용하지 않는다. 따라서, 가동축(81)이 소정의 면(31a)에 수직인 방향으로 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 이에 대해서, 자석(74, 75)을 반원 통 모양으로 형성한 경우는, 가동자(76) 및 가동축(81)에 소정의 면(31a)에 수직인 방향의 자력이 작용해서, 그 자력의 불균형으로 인해 가동축(81)이 소정의 면(31a)에 수직인 방향으로 어긋날 우려가 있다. As shown in Fig. 6, the
상기 제1 실시형태에서는, 소정의 틈새(C1)를 5㎛ 정도로 함으로써, 소정의 틈새(C1)를 통해서 새는 공기의 양을 줄이고 있다. 그러나 도 11에 나타내듯이, 전류 0에서도 공기 누설에 의한 유량이 발생하고 있다. 특히, 공기의 압력이 0.2MPa인 경우는, 공기의 압력이 0.1MPa인 경우와 비교하여, 공기 누설에 의한 유량이 커지고 있다. In the first embodiment, by setting the predetermined gap C1 to about 5 μm, the amount of air leaking through the predetermined gap C1 is reduced. However, as shown in Fig. 11, the flow rate due to air leakage occurs even at current 0. In particular, when the air pressure is 0.2 MPa, compared with the case where the air pressure is 0.1 MPa, the flow rate due to air leakage is large.
이 원인으로써, 판 스프링(51)에 의해 밸브체(31)의 양단부(36)가 지지되는 구성에서는, 도 4에 나타내듯이, P1b 포트, A1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기의 압력에 의해, 밸브체(31)가 P1b 포트, A1b 포트로부터 멀어지는 방향으로 변위하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 본체(41)의 대향면(41a) 사이의 소정의 틈새(C1)가 공기의 압력에 의해 퍼지는 것을 생각할 수 있다. As a cause of this, in the configuration in which the both ends 36 of the
(제2 실시형태) (Second embodiment)
여기서, 본 실시형태에서는, 도 12∼14에 나타내듯이, 밸브체(31)를 사이에 두고 양측에 제1 본체(41A)와 제2 본체(41B)를 마련하고 있다. 이하, 제1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명한다. 또한, 제1 실시형태의 부재와 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 부호를 사용하여 설명을 생략한다. Here, in this embodiment, as shown to FIGS. 12-14, the 1st
밸브체(31)에 있어서, 개구 유로(32)는 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 소정의 면(31a)의 반대측의 반대면(31b)에서 밸브체(31)의 길이 방향(소정의 방향에 상당함)으로 소정의 길이(L1)로 개구하고 있다. 개구 유로(32)는 밸브체(31)에 있어서 소정의 면(31a)으로부터 반대면(31b)까지 관통한다. 또한, 개구 유로(32)가 밸브체(31)의 소정의 면(31a) 측과 반대면(31b) 측에 각각 형성되어 있고, 소정의 면(31a)으로부터 반대면(31b)까지 관통하지 않는 구성을 채용할 수도 있다. In the
제1 본체(41A)에는, 소정의 면(31a)에 대향하는 제1 대향면(45a)으로 개구하는 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트가 밸브체(31)의 길이 방향으로 소정의 길이(L1)보다 짧은 간격으로 나란히 형성되어 있다. 제2 본체(41B)에는, 반대면(31b)에 대향하는 제2 대향면(45b)으로 개구하는 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트가 밸브체(31)의 길이 방향으로 소정의 길이(L1)보다 짧은 간격으로 나란히 형성되어 있다. 제1 본체(41A)의 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트는 각각 제2 본체(41B)의 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트에 대향하고 있다. P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트에는 각각 접속 유로(42, 43, 44)가 접속되어 있다. The
제1 본체(41A)와 제2 본체(41B)의 사이에는 제3 본체(41C)가 마련되어 있다. 판 스프링(51)의 짧은 변 부분(51b)이 제3 본체(41C)의 길이 방향의 양단부에 각각 용접으로 고정되어 있다. 제1 본체(41A) 및 제2 본체(41B)는 나사(45)에 의해 제3 본체(41C)에 각각 고정되어 있다. 그리고 판 스프링(51)은 소정의 면(31a)과 제1 대향면(45a)의 사이에 제1 소정의 틈새(C1)가 형성되도록 밸브체(31)를 지지하고, 반대면(31b)과 제2 대향면(45b)의 사이에 제2 소정의 틈새(C2)가 형성되도록 밸브체(31)를 지지하고 있다. 본 실시형태에서는, 제1 소정의 틈새(C1)와 제2 소정의 틈새(C2)는 동일하게 설정되어 있다. 또한, 본체(41A, 41B, 41C), 밸브체(31), 및 판 스프링(51)은 제1 실시형태의 조립 방법에 준하는 조립 방법으로 조립할 수 있다. A
여기서, 제1 본체(41A)의 P1b 포트와, 그 P1b 포트에 대응하는 제2 본체(41B)의 P1b 포트에 동일하게 가압한 공기를 유통시킨다. 이에 따라, 제1 본체(41A)의 P1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기에 의한 압력과, 제2 본체(41B)의 P1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기에 의한 압력이 상쇄된다. Here, the same pressurized air is passed through the P1b port of the
도 15는, 코일(72)에 흐르도록 하는 전류와 공기의 유량과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 15에서는, 도 11과 비교하여, 공기의 누설에 의한 유량이 감소하고 있다. 게다가 공기의 누설량이 감소하고 있는 점에서, 보다 낮은 압력의 공기라도 유량의 최대값을 크게 할 수 있다. 15 is a graph showing the relationship between the current to flow through the
도 16∼19는, 유량의 입력값(input) 및 출력값(output)을 나타내는 흐름도이다. 16 to 19 are flowcharts showing an input value and an output value of a flow rate.
도 16은, 유로 전환 밸브(10)가 공기를 공급 및 배출하는 대상 부하(용적)가 3cc이고, 계단 모양의 입력값(지령값)을 부여한 경우를 나타낸다. 입력값이 바뀐 순간에 약간 변동이 있지만, 그것을 제외하고 입력값에 출력값이 일치한다. Fig. 16 shows a case where the target load (volume) to which the flow
도 17은, 대상 부하가 3cc이고, 정현 파장의 입력값을 10Hz의 주파수로 부여한 경우를 나타낸다. 정현파의 극대값 및 극소값 부근에서 약간의 변동이 있지만, 그것을 제외하고 입력값에 출력값이 일치하고 있다. Fig. 17 shows a case where the target load is 3 cc and the input value of the sine wave is given at a frequency of 10 Hz. Although there is a slight fluctuation in the vicinity of the maximum and minimum values of the sine wave, the output value agrees with the input value except for that.
도 18은, 대상 부하가 3cc이고, 정현 파장의 입력값을 2Hz의 주파수로 부여한 경우를 나타내낸다. 이 경우는 입력값에 출력값이 정밀도 좋게 일치하고 있다. Fig. 18 shows a case where the target load is 3 cc and the input value of the sine wave is given at a frequency of 2 Hz. In this case, the output value matches the input value accurately.
도 19는, 대상 부하가 80cc이고, 계단 모양의 입력값을 부여한 경우를 나타낸다. 이 경우는 입력값에 출력값이 정밀도 좋게 일치하고 있다. 19 shows a case where the target load is 80 cc and a step-like input value is applied. In this case, the output value matches the input value accurately.
이상 상술한 본 실시형태는, 이하의 이점을 가진다. 여기에서는, 제1 실시형태와 상이한 이점만을 설명한다. The present embodiment described above has the following advantages. Here, only the advantages different from the first embodiment will be described.
·밸브체(31)를 사이에 두고 양측에 제1 본체(41A)와 제2 본체(41B)가 마련되어 있다. 그리고 제1 본체(41A) 및 제2 본체(41B)에는, 동일한 복수의 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트가 각각 형성되어 있다. 이 때문에, 제1 본체(41A)의 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트와 그 포트에 대응하는 제2 본체(41B)의 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트에 동일한 공기를 유통시킴에 따라, 제1 본체(41A)의 P1b 포트, A1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기에 의한 압력과, 제2 본체(41B)의 P1b 포트, A1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기에 의한 압력을 상쇄할 수 있다. 따라서, P1b 포트, A1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해 흐르는 공기의 압력에 의해, 밸브체(31)가 P1b 포트, A1b 포트로부터 멀어지는 방향으로 변위하는 것을 억제할 수 있다. - A
·제1 본체(41A)의 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기에 의한 압력과, 제2 본체(41B)의 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기에 의한 압력을 상쇄할 수 있다. 이 때문에, 판 스프링(51)에 요구되는 강성을 저하시킬 수 있고, 제1 실시형태와 비교하여 얇은 판 스프링(51)을 채용할 수 있다. - The pressure due to the air flowing from the port of the
·판 스프링(51)은, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 제1 대향면(45a)의 사이에 제1 소정의 틈새(C1)가 형성되도록 밸브체(31)를 지지하고, 밸브체(31)의 반대면(31b)과 제2 대향면(45b)의 사이에 제2 소정의 틈새(C2)가 형성되도록 밸브체(31)를 지지하고 있다. 따라서, 밸브체(31)와 제1 본체(41A) 및 제2 본체(41B)가 스치지 않는 상태에서, 밸브체(31)를 왕복 구동할 수 있다. The
또한, 상기 제1, 제2 실시형태를 이하와 같이 변경해서 실시할 수도 있다. Moreover, the said 1st, 2nd embodiment can also be changed and implemented as follows.
·본체(41, 41A, 41B, 41C), 밸브체(31) 및 판 스프링(51)을 조립할 때 이용하는 틈새 지그의 개수나 형상은 임의로 변경할 수 있다. 요컨데, 틈새 지그의 두께가 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 본체(41)의 대향면(41a(45a))과의 사이의 소정의 틈새(C1)의 폭에 근거하여 설정되어 있으면 좋다. - The number and shape of the clearance jigs used when assembling the
·소정의 틈새(C1)의 폭은 5㎛ 정도로 한정하지 않고, 1∼5㎛이거나, 6∼10㎛이거나, 10∼20㎛여도 좋다. - The width of the predetermined gap C1 is not limited to about 5 µm, and may be 1 to 5 µm, 6 to 10 µm, or 10 to 20 µm.
·가동축(81)이 밸브체(31)를 도중까지 관통하는 구성이나, 가동축(81)이 밸브체(31)의 일방의 단부(36)에 고정된 구성을 채용할 수도 있다. - The structure in which the
·액추에이터(70)에 있어서, 판 스프링(51)이 자연 상태에서 밸브체(31)를 지지하는 상태에서의 가동축(81(가동자(76)))의 위치를, 가동축(81)을 밸브체(31)의 길이 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않는 중립 위치 이외에 설정할 수도 있다. - In the
·밸브체(31)의 양단부(36)에 각각 장착된 판 스프링(51)의 탄성력이 서로 동일하지 않은 구성을 채용할 수도 있다. • A configuration in which the elastic forces of the
·판 스프링(51)의 가장 면적이 큰 주면이, 밸브체(31)의 길이 방향에 수직이 아니라, 기울어진 상태로 본체(41)에 장착되어 있는 구성을 채용할 수도 있다. A configuration in which the main surface of the
·액추에이터(70)로서 모터, 피에조 소자, 서멀 액추에이터 등을 채용할 수도 있다. 다만, 액추에이터(70)에 있어서도, 밸브체(31)를 구동할 때에 마찰력이 발생하지 않는 구성이 바람직하다. 또한, 액추에이터(70)에 있어서, 밸브체(31)를 구동할 때에 마찰력이 발생했다고 해도, 밸브체(31)와 본체(41)가 스치지 않는 상태에서 밸브체(31)를 왕복 구동함으로써, 종래와 비교하여 유로 전환 밸브(10)에서 유로를 전환하는 응답성을 향상시킬 수 있다. - As the
·본체(41)에 형성되는 포트의 수는 3개로 한정하지 않고, 2개나 4개 이상이어도 좋다. The number of ports formed in the
·유로 전환 밸브(10)에 의해 유로를 전환하는 유체는 공기로 한정하지 않고, 공기 이외의 기체나 액체를 채용할 수도 있다. - The fluid for which the flow path is switched by the flow
(제3 실시형태) (Third embodiment)
본 실시형태에서는, 상기 가동축(81)을 생략하고, 밸브체(31)와 가동자(76)를 일체로 구성한다. 이하, 제2 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명한다. 또한, 제1, 제2 실시형태의 부재와 대응하는 부재에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 설명을 생략한다. In the present embodiment, the
도 20∼22에 나타내듯이, 밸브 기구(20)는 하우징(21), 밸브체(31), 제3 본체(41C), 제4 본체(41D), 판 스프링(51), 덮개(27) 등을 구비하고 있다. 하우징(21), 밸브체(31), 제3 본체(41C), 제4 본체(41D), 판 스프링(51), 덮개(27)는 비자성체에 의해 형성되어 있다. 20 to 22, the
하우징(21)은 사각 통 모양으로 형성되어 있다. 하우징(21)에는 가압된 공기(유체에 상당함)를 공급하는 P0 포트(가압 포트), 부하에 대해서 공기를 공급 및 배출하는 A0 포트(출력 포트), 공기를 배출하는 R0 포트(배기 포트)가 마련되어 있다. P0 포트, A0 포트, R0 포트는 비자성체에 의해 형성되어 있다. P0 포트, A0 포트, R0 포트에는, 각각 가압 유로, 출력 유로, 배기 유로가 접속되어 있다. 가압 유로 및 배기 유로는 제3 본체(41C)에 접속되어 있다. 출력 유로는 하우징(21) 내면에서 개구한다. The
하우징(21)의 내부에는, 밸브체(31), 본체(41C, 41D), 판 스프링(51), 자석(74A, 74B, 75A, 75B) 등이 수용되어 있다. 본체(41C, 41D)는 직육면체 모양(평판 모양)으로 형성되어 있다. 제3 본체(41C)는 하우징(21)에 고정되어 있다. 제4 본체(41D)는 제3 본체(41C)에 고정되어 있다. 밸브체(31)는 직육면체 모양(평판 모양)으로 형성되어 있다. Inside the
병렬로 배치된 제4 본체(41D) 사이에 밸브체(31)가 배치되어 있다. 제4 본체(41D)와 밸브체(31) 사이에는 틈새가 형성되어 있다. 즉, 제4 본체(41D)와 밸브체(31)는 비접촉 상태로 되어 있다. The
밸브체(31)는 판 스프링(51)을 통해서 제4 본체(41D)에 고정되어 있다. 판 스프링(51)의 2개의 짧은 변 부분(51b)이 각각 제4 본체(41D)에 고정되어 있다. 판 스프링(51)은 가장 면적이 큰 주면(도 20, 21에서의 수직면)이 밸브체(31)의 길이 방향에 수직이 되도록 제4 본체(41D)에 장착되어 있다. 이러한 구성에 의해서, 밸브체(31, 가동 부재에 상당함)는 한 쌍의 판 스프링(51)에 의해 밸브체(31)의 길이 방향(소정의 방향에 상당함)으로 이동 가능하도록 지지되어 있다. The
밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 제4 본체(41D)의 제1면(41d)은 동일 평면상에 위치하고 있다. 도 22에 나타내듯이, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)에 제3 본체(41C)의 대향면(41a)이 대향하고 있다. 그리고 제4 본체(41D)의 제1면(41d)은 제3 본체(41C)의 대향면(41a)에 대향하고 있다. 제4 본체(41D)의 제1면(41d)과 제3 본체(41C)의 대향면(41a)의 사이에 소정의 두께의 심(46(스페이서))이 나란히 2개 삽입된 상태에서, 제3 본체(41C)와 제4 본체(41D)가 고정되어 있다. 심(46)의 두께는 10㎛ 정도이다. 즉, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 제3 본체(41C)의 대향면(41a)의 사이에는 심(46)의 두께에 상당하는 틈새(소정의 틈새)가 형성되어 있다. 이와 같이, 밸브체(31)에는 다른 부재와 슬라이드 이동하는 부분이 존재하지 않는다. 또한, 심(46)의 수는 2개로 한정되지 않고, 1개이거나, 3개 이상이어도 좋다. The
도 22에 나타내듯이, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)에는 밸브체(31)의 길이 방향(소정의 방향)으로 소정의 길이(L1)로 개구하는 개구 유로(32)가 2개 형성되어 있다. 개구 유로(32)는, 밸브체(31)를 소정의 면(31a)에 수직인 방향으로 관통하고, 장축의 길이가 소정의 길이(L1)의 긴 구멍으로 되어 있다. 또한, 개구 유로(32)가 밸브체(31)의 소정의 면(31a) 측에 각각 형성된 오목부로 되어 있어, 밸브체(31)를 관통하고 있지 않는 구성을 채용할 수도 있다. As shown in FIG. 22 , on the
각각의 제3 본체(41C)에는, 대향면(41a)에 개구하는 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트(복수의 포트에 상당함)가 형성되어 있다. P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트는, 밸브체(31)의 길이 방향에 소정의 길이(L1)보다 짧은 간격(L2)으로 나란히 형성되어 있다. 제3 본체(41C)에는, P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트에 각각 접속된 접속 유로(42, 43, 44)가 형성되어 있다. 접속 유로(42, 43, 44)는 각각 상기 가압 유로, 출력 유로, 배기 유로에 접속되어 있다. 또한, 접속 유로(43)는 하우징(21) 내의 공간을 통해서 출력 유로에 접속되어 있다. 하우징(21) 내의 공간은 밀봉 부재(47)에 의해 밀봉되어 있다. A P1b port, an A1b port, and an R1b port (corresponding to a plurality of ports) are formed in each of the third
그리고 판 스프링(51)은, 밸브체(31)의 길이 방향(판 스프링(51)의 주면에 수직인 방향)으로의 밸브체(31)의 이동량에 따라서, 밸브체(31)에 탄성력을 더한다. 자세하게는, 판 스프링(51)은 밸브체(31)의 길이 방향으로의 밸브체(31)의 이동량, 즉 판 스프링(51)의 변형량에 비례한 탄성력을 밸브체(31)에 가한다. And the
그 다음, 도 20, 21을 참조하여, 액추에이터(70)의 구성을 설명한다. 액추에이터(70)는 코어(71(71c, 71d)), 코일(72), 자석(74A, 74B, 75A, 75B) 등을 구비하고 있다. Next, the configuration of the
코어(71)는 상자성체 재료에 의해서 「U」자 형상으로 형성되어 있다. 코어(71)에서의 「U」자 형상의 저부(71c)의 외주에는 코일(72)이 장착되어 있다. 코어(71)에서의 「U」자 형상의 한 쌍의 직선부(71d)는 서로 평행하게 되어 있다. The
한 쌍의 직선부(71d)에는 자석(74A, 75A)과 자석(74B, 75B)이 각각 장착되어 있다. 자석(74A∼75B)은 강자성체 재료로 형성된 영구자석이다. 자석(74A∼75B)은 직육면체 모양으로 형성되어 있다. 자석(74A, 75B)은 코어(71)의 직선부(71d) 측에 S극이 위치하고, 밸브체(31(가동자(76))) 측에 N극이 위치하도록, 코어(71)의 직선부(71d)에 각각 장착되어 있다. 자석(74B, 75A)은 코어(71)의 직선부(71d) 측에 N극이 위치하고, 밸브체(31(가동자(76))) 측에 S극이 위치하도록, 코어(71)의 직선부(71d)에 각각 장착되어 있다. 자석(74A)의 N극과 자석(74B)의 S극이 대향하고, 자석(75A)의 S극과 자석(75B)의 N극이 대향하고 있다. 자석(74A, 74B)이 서로 대향하는 면은 평행하게 되어 있고, 자석(75A, 75B)이 서로 대향하는 면은 평행하게 되어 있다. 밸브체(31)의 길이 방향(이하, 「소정의 방향」이라고 한다)에 있어서, 자석(74A)과 자석(75A)이 소정의 간격으로 배치되어 있고, 자석(74B)과 자석(75B)이 마찬가지로 소정의 간격으로 배치되어 있다.
자석(74A, 75A)과 자석(74B, 75B)의 사이에는, 상기 하우징(21)의 일부분을 통해서 가동자(76)가 배치되어 있다. 하우징(21) 중에서, 자석(74A)과 자석(74B) 사이에 배치되는 부분, 및 자석(75A)과 자석(75B)의 사이에 배치되는 부분은 자속을 투과시키기 쉽도록 얇게 형성되어 있다. 가동자(76)는, 상자성체 재료에 의해서 사각 통 모양으로 형성되어 있다. 상기 소정의 방향에서의 가동자(76)의 폭(L3)은 자석(74B(74A))의 접속 부재(24) 측의 단면과 자석(75B(75A))의 덮개(27) 측의 단면의 간격(L4)보다 짧아진다. 가동자(76)의 중공부에는, 밸브체(31)가 삽입 통과되어 있다. 소정의 방향에서 밸브체(31)의 중앙에 가동자(76)가 고정되어 있다. 즉, 밸브체(31)에 있어서, 한 쌍의 판 스프링(51) 사이에 위치하는 부분에 가동자(76)가 고정되어 있다. 가동자(76)는 밸브체(31) 이외의 부재와는 접촉하지 않는다. Between the
소정의 방향에 있어서, 가동자(76)는 자석(74A, 74B, 75A, 75B)의 자력에 의해 자석(74A(74B))과 자석(75A(75B))의 중앙 위치(중립 위치)에 배치되어 있다. 이 상태에서, 자연 상태의 한 쌍의 판 스프링(51)에 의해 지지된 밸브체(31)에 가동자(76)가 고정되어 있다. 즉, 액추에이터(70)에 있어서, 판 스프링(51)이 자연 상태에서 밸브체(31)를 지지하는 상태에서의 가동자(76)의 위치는, 밸브체(31(가동자(76)))를 소정의 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않은 중립 위치로 설정되어 있다. 그리고 액추에이터(70)는 소정의 방향에 있어서 한 쌍의 판 스프링(51) 사이에서 가동자(76)에 작용시키는 전자력에 의해, 밸브체(31)를 비접촉으로 소정의 방향으로 구동한다. In a predetermined direction, the
그 다음, 도 23∼25를 참조하여, 액추에이터(70)에 의해 밸브체(31)의 길이 방향(소정의 방향)으로 밸브체(31)를 왕복 구동하는 원리를 설명한다. Next, with reference to FIGS. 23-25, the principle of reciprocating the
액추에이터(70)의 코일(72)에 전류를 흘리지 않은 비여자상태에서는, 도 23에 나타내듯이, 자석(74A)의 N극으로부터 자석(74B)의 S극을 향하는 자계, 및 자석(75B)의 N극으로부터 자석(75A)의 S극을 향하는 자계가 발생한다. 이 상태에서는, 가동자(76)는 상기 소정의 방향에서 중립 위치에 균형을 이루어 정지하고 있다. 이 상태에서는, 한 쌍의 판 스프링(51)은 자연 상태로 되어 있어서, 한 쌍의 판 스프링(51)으로부터 밸브체(31)로 힘이 작용하지 않는다. 또한, 이 상태에서는, 도 22에 나타내듯이, 제3 본체(41C)의 P1b 포트 및 R1b 포트는 밸브체(31)에 의해 닫혀져 있다. In the non-excitation state in which no current is passed through the
액추에이터(70)의 코일(72)에 양의 방향의 전류를 흘린 양의 방향의 여자상태에서는, 도 24에 화살표(H3)으로 나타내듯이, 코어(71)의 위쪽 직선부(71d)로부터 아래쪽 직선부(71d)를 향하는 코일 자계가 발생한다. 이 때문에, 자석(74A)의 N극으로부터 자석(74B)의 S극을 향하는 자계와 코일 자계는 서로 강하게 영향을 미치고, 자석(75B)의 N극으로부터 자석(75A)의 S극을 향하는 자계와 코일 자계는 서로 약하게 한다. 그 결과, 가동자(76)는 접속 부재(24)의 방향으로 끌어당기는 자력을 받는다. 그리고 화살표(F4)로 나타내듯이, 가동자(76)와 함께 밸브체(31)가 화살표(F4) 방향으로 이동한다. 이때, 액추에이터(70)는 전자력에 의해 밸브체(31)를 비접촉으로 구동하고, 밸브체(31)는 본체(41C, 41D)와 비접촉으로 구동된다. 이에 대해서, 한 쌍의 판 스프링(51)은, 밸브체(31)의 이동량에 비례한 항력을 밸브체(31)에 작용시킨다. 도 22에서, 밸브체(31)가 접속 부재(24)의 방향으로 구동되면, 제3 본체(41C)의 A1b 포트와 P1b 포트가 밸브체(31)의 개구 유로(32)를 통해서 접속된다. 즉, 유로 전환 밸브(10)의 유로가 전환된다. In a positively excited state in which a positive current is passed through the
여기서, 각각의 제3 본체(41C)의 P1b 포트에, 동일하게 가압한 공기를 유통시킨다. 이에 따라서, 각각의 제3 본체(41C)의 P1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해 흐르는 공기에 의한 압력이 상쇄된다. Here, the same pressurized air is made to flow through the P1b port of each
또, 액추에이터(70)의 코일(72)에 음의 방향의 전류를 흘린 음의 방향의 여자상태에서는, 도 25에 화살표(H4)로 나타내듯이, 코어(71)의 아래쪽 직선부(71d)로부터 위쪽 직선부(71d)를 향하는 코일 자계가 발생한다. 이 때문에, 자석(74A)의 N극으로부터 자석(74B)의 S극을 향하는 자계와 코일 자계는 서로 약하게 하고, 자석(75B)의 N극으로부터 자석(75A)의 S극을 향하는 자계와 코일 자계는 서로 강하게 영향을 미친다. 그 결과, 가동자(76)는 덮개(27) 방향에 끌어당기는 자력을 받는다. 그리고 화살표(F5)로 나타내듯이, 가동자(76)과 함께 밸브체(31)가 화살표(F5) 방향으로 이동한다. 이때, 액추에이터(70)는 전자력에 의해 밸브체(31)를 비접촉으로 구동하고, 밸브체(31)는 본체(41C, 41D)와 비접촉으로 구동된다. 이에 대해서, 한 쌍의 판 스프링(51)은 밸브체(31)의 이동량에 비례한 항력을 밸브체(31)에 작용시킨다. 도 22에 있어서, 밸브체(31)가 덮개(27) 방향으로 구동되면, 제3 본체(41C)의 A1b 포트와 R1b 포트가 밸브체(31)의 개구 유로(32)를 통해서 접속된다. 즉, 유로 전환 밸브(10)의 유로가 전환된다. Further, in a negatively excited state in which a negative current is passed through the
이상, 상세하게 설명한 본 실시형태는, 이하의 이점을 가진다. The present embodiment described in detail above has the following advantages.
·한 쌍의 판 스프링(51)에 의해서, 판 스프링(51)의 변형량에 따른 탄성력이 소정의 방향으로 더해진다. 밸브체(31)는, 한 쌍의 판 스프링(51)에 의해 상기 소정의 방향으로 이동 가능하도록 지지되어 있기 때문에, 밸브체(31)를 비슬라이드 이동으로 이동 가능하도록 지지할 수 있다. 그리고 액추에이터(70)에 의해 작용되는 전자력에 의해서, 밸브체(31)가 비접촉으로 소정의 방향으로 구동된다. 그 결과, 밸브체(31)를 구동할 때에 마찰력이 발생하지 않고, 밸브체(31)를 구동하는 응답성을 향상시킬 수 있다. 또, 밸브체(31)를 비슬라이드 이동으로 구동하기 때문에, 밸브체(31)에 마모가 생기지 않고, 슬라이드 이동을 수반하는 일반적인 밸브체와 비교하여 반영구적으로 사용할 수 있다. The pair of
·밸브체(31)는 한 쌍의 판 스프링(51)에 의해 지지되어 있고, 상기 소정의 방향에서 한 쌍의 판 스프링(51) 사이에서 전자력이 작용된다. 그래서 구동될 때에 밸브체(31)가 흔들리는 것을 억제할 수 있다. · The
·밸브체(31)에 고정된 가동자(76)에 전자력이 작용된다. 이 때문에, 전자력이 작용 당하는 가동자(76)와 밸브체(31)를 별개로 할 수 있고, 밸브체(31)의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다. Electromagnetic force is applied to the
·제3 본체(41C)에 형성된 접속 유로를 통해서, 각 접속 유로에 접속된 각 포트에 대해서 유체를 유출입 할 수 있다. 밸브체(31)에는, 소정의 면(31a)에서 소정의 방향으로 소정의 길이(L1)로 개구하는 개구 유로(32)가 형성되어 있다. 제3 본체(41C)에는, 상기 소정의 면(31a)에 대향하는 대향면(41a)으로 개구하는 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이(L1)보다 짧은 간격(L2)으로 나란히 형성되어 있다. 이 때문에, 액추에이터(70)에 의해 밸브체(31)를 상기 소정의 방향으로 구동함으로써, 복수의 포트가 밸브체(31)의 개구 유로(32)를 통해서 접속되는 상태, 즉 유체의 유로를 전환할 수 있다. - Fluid can flow in and out with respect to each port connected to each connection flow path through the connection flow path formed in the 3rd
·밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 제4 본체(41D)의 제1면(41d)은 동일 평면상에 위치하고 있고, 제3 본체(41C)의 대향면(41a)과 제4 본체(41D)의 제1면(41d) 사이에 소정의 두께의 심(46)이 삽입된 상태에서, 제3 본체(41C)와 제4 본체(41D)가 고정되어 있다. 이 때문에, 밸브체(31)의 소정의 면(31a)과 제3 본체(41C)의 대향면(41a)의 사이에, 심(46)의 두께 만큼의 틈새를 쉽게 형성할 수 있다. The
·액추에이터(70)에 있어서, 판 스프링(51)이 자연 상태에서 밸브체(31)를 지지하는 상태에서의 밸브체(31(가동자(76)))의 위치는, 밸브체(31)를 소정의 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않는 중립 위치로 설정되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 판 스프링(51)이 자연 상태에서 밸브체(31)를 지지하고, 또한 액추에이터(70)에 의해 전자력을 작용시키지 않은 상태에서 밸브체(31)를 소정의 방향의 중립 위치로 유지할 수 있다. 이 때문에, 중립 위치를 기준으로 하여 가동자(76)에 작용시키는 전자력을 제어함으로써, 밸브체(31)를 쉽게 재현성 좋게 왕복 구동할 수 있다. 또, 액추에이터(70)에 의해 전자력을 작용시키지 않은 상태에서의 유체의 유량을 일정하게 안정시킬 수 있다. - In the
·밸브체(31)를 사이에 두고 양측에 제3 본체(41C)가 마련되어 있다. 그리고 각각의 제3 본체(41C)에는, 동일한 복수의 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트가 형성되어 있다. 이 때문에, 각각의 제3 본체(41C)의 P1b 포트, A1b 포트, R1b 포트에 같은 공기를 유통시켜서, 각각의 제3 본체(41C)의 P1b 포트, A1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해서 흐르는 공기에 의한 압력을 상쇄할 수 있다. 따라서, P1b 포트, A1b 포트로부터 밸브체(31)를 향해 흐르는 공기의 압력에 의해서, 밸브체(31)가 P1b 포트, A1b 포트로부터 멀어지는 방향으로 변위하는 것을 억제할 수 있다. 또, 판 스프링(51)에 요구되는 강성을 저하시킬 수 있어서, 더욱 얇은 판 스프링(51)을 채용할 수 있다. - The third
또한, 상기 제 3 실시형태를 이하와 같이 변경하여 실시할 수도 있다. Moreover, the said 3rd Embodiment can also be changed and implemented as follows.
·한 쌍의 판 스프링(51)이 밸브체(31)의 양단부(36) 이외의 부분, 예를 들면 약간 중앙으로 치우친 부분을 지지하는 구성을 채용할 수도 있다. - A configuration in which the pair of
·심(46)의 두께는 10㎛ 정도로 한정하지 않고, 5∼10㎛이거나, 10∼15㎛이거나, 15∼20㎛여도 좋다. - The thickness of the
·도 26에 나타내듯이, 소정의 방향에 있어서, 2개의 개구 유로(32)가 서로 멀어진 쪽의 끝단끼리의 간격(L5)과, P1b 포트와 R1b 포트와의 간격(L6)의 관계를, 이하와 같이 변경할 수 있다. (1) L6≥L5. 이 경우는, 도 27에 나타내듯이, 전류 0mA 부근에 불감대를 가지는 유로 전환 밸브(10)로서 사용할 수 있고, 유체가 흐르기 시작할 때를 안정되게 할 수 있다. (2) L6＜L5. 이 경우는, 도 28에 나타내듯이, 전류 0mA 부근에 변함 없는 블리드 유량을 가지는 유로 전환 밸브(10)로서 사용할 수 있고, 유체의 유량을 변경하는 응답성을 향상시킬 수 있다. (3) L6＜＜L5. 이 경우는, 도 29에 나타내듯이, 포트 P로부터 포트 A에 흐르도록 하는 유체와, 포트 R로부터 포트A에 흐르도록 하는 유체를 혼합하는 혼합밸브로서 사용할 수 있다. As shown in Fig. 26, in a predetermined direction, the relationship between the distance L5 between the ends of the two
·가동자(76)와 밸브체(31)를 상자성체 재료에 의해 일체로 형성할 수도 있다. 이 경우, 가동자 자체에 의해서 밸브체(31, 가동 부재)가 구성되고, 가동자에 개구 유로(32)가 형성된다. - The
본 개시는, 실시예에 준거하여 기술되었지만, 본 개시는 상기 실시예나 구조로 한정되지 않는 것으로 이해된다. 본 개시는, 여러 가지 변형예나 균등 범위 내의 변형도 포함한다. 게다가, 여러 가지 조합이나 형태, 또 그것들에 한 요소만, 그 이상 혹은 그 이하를 포함하는 다른 조합이나 형태도, 본 개시 범주나 사상 범위에 들어가는 것이다.Although the present disclosure has been described based on the embodiments, it is understood that the present disclosure is not limited to the above embodiments or structures. The present disclosure includes various modifications and variations within an equivalent range. In addition, various combinations or forms, and other combinations or forms including only one element, more or less, are also included in the scope and spirit of the present disclosure.
10…유로 전환 밸브
20…밸브 기구
31…밸브체
31a…소정의 면
31b…반대면
32…개구 유로
36…양단부
41…본체
41A…제1 본체
41B…제2 본체
41C…제3 본체
41D…제4 본체
41a…대향면
41d…제1면
42…접속 유로
43…접속 유로
44…접속 유로
45a…제1 대향면
45b…제2 대향면
46…심
51…판 스프링
70…액추에이터
76…가동자
81…가동축10… flow diverter valve
20… valve mechanism
31… valve body
31a… a certain side
31b... opposite side
32… opening flow
36… both ends
41… main body
41A… first body
41B… second body
41C… 3rd body
41D… 4th body
41a… opposite side
41d…
42… connection euro
43… connection euro
44… connection euro
45a… first opposing surface
45b... second opposite surface
46… center
51… leaf spring
70… actuator
76… mover
81… movable shaft
Claims (20)
직육면체 모양으로 형성되고, 소정의 평면에서 소정의 방향으로 소정의 길이로 개구하는 개구 유로가 형성된 밸브체와,
상기 소정의 평면에 대향하는 대향 평면으로 개구하는 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 본체와,
상기 소정의 방향에서 상기 밸브체의 양단부에 각각 장착되어, 상기 소정의 평면과 상기 대향 평면의 사이에 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하며, 상기 소정의 방향으로의 상기 밸브체의 이동량에 따라서 상기 밸브체에 탄성력을 가하는 판 스프링과,
상기 밸브체를 상기 소정의 방향으로 왕복 구동하는 액추에이터를 구비하며,
상기 밸브체에 있어서, 상기 개구 유로는, 상기 소정의 평면과 상기 소정의 평면의 반대측 반대 평면에서 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이로 개구하고 있고,
상기 본체는, 상기 소정의 평면에 대향하는 제1 대향 평면으로 개구하는 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되며, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제1 본체와, 상기 반대 평면에 대향하는 제2 대향 평면으로 개구하며, 또한 상기 제1 본체의 복수의 포트와 동일한 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 제1 본체의 복수의 포트와 동일한 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제2 본체를 포함하며,
상기 판 스프링은, 상기 소정의 면과 상기 제1 대향 평면의 사이에 제1 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고, 상기 반대 평면과 상기 제2 대향 평면의 사이에 제2 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브A flow path switching valve for switching a flow path of a fluid, comprising:
A valve body formed in a rectangular parallelepiped shape and having an opening flow path that opens in a predetermined direction in a predetermined direction on a predetermined plane;
a main body in which a plurality of ports opening in opposite planes opposite to the predetermined plane are formed side by side at intervals shorter than the predetermined length in the predetermined direction, and in which connection passages respectively connected to the plurality of ports are formed;
The valve body is mounted on both ends of the valve body in the predetermined direction to support the valve body so that a predetermined gap is formed between the predetermined plane and the opposite plane, and the amount of movement of the valve body in the predetermined direction A leaf spring for applying an elastic force to the valve body according to the
and an actuator for reciprocating the valve body in the predetermined direction,
In the valve body, the opening passage is opened with the predetermined length in the predetermined direction on the opposite plane to the opposite side to the predetermined plane and the predetermined plane,
In the main body, ports opening in a first opposing plane opposite to the predetermined plane are formed side by side at intervals shorter than the predetermined length in the predetermined direction, and a connection flow path respectively connected to the plurality of ports is provided. The formed first body and a plurality of ports, which are opened in a second opposed plane opposite to the opposite plane, and are identical to the plurality of ports of the first body, are arranged in the predetermined direction at an interval shorter than the predetermined length. and a second body formed with a connection flow path respectively connected to the same plurality of ports as the plurality of ports of the first body,
The leaf spring supports the valve body such that a first predetermined gap is formed between the predetermined surface and the first opposed plane, and a second predetermined gap is formed between the opposite plane and the second opposed plane. A flow path switching valve supporting the valve body so as to form
상기 판 스프링은, 가장 면적이 큰 주면이 상기 소정의 방향에 수직이 되도록 상기 본체에 장착되어 있는 유로 전환 밸브.According to claim 1,
The leaf spring is attached to the main body such that a main surface having the largest area is perpendicular to the predetermined direction.
직육면체 모양으로 형성되고, 소정의 평면에서 소정의 방향으로 소정의 길이로 개구하는 개구 유로가 형성된 밸브체와,
상기 소정의 평면에 대향하는 대향 평면으로 개구하는 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 본체와,
상기 소정의 방향에서 상기 밸브체의 양단부에 각각 장착되어, 상기 소정의 평면과 상기 대향 평면의 사이에 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하며, 상기 소정의 방향으로의 상기 밸브체의 이동량에 따라서 상기 밸브체에 탄성력을 가하는 판 스프링과,
상기 밸브체를 상기 소정의 방향으로 왕복 구동하는 액추에이터를 구비하며,
상기 밸브체에서, 상기 판 스프링의 사이에 위치하는 부분에 가동자가 고정되어 있고,
상기 액추에이터는 상기 소정의 방향에서 상기 판 스프링의 사이에 상기 가동자에 작용시키는 전자력에 의해서, 상기 밸브체를 비접촉으로 상기 소정의 방향으로 왕복 구동하는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브.A flow path switching valve for switching a flow path of a fluid, comprising:
A valve body formed in a rectangular parallelepiped shape and having an opening flow path that opens in a predetermined direction in a predetermined direction on a predetermined plane;
a main body in which a plurality of ports opening in opposite planes opposite to the predetermined plane are formed side by side at intervals shorter than the predetermined length in the predetermined direction, and in which connection passages respectively connected to the plurality of ports are formed;
The valve body is mounted on both ends of the valve body in the predetermined direction to support the valve body so that a predetermined gap is formed between the predetermined plane and the opposite plane, and the amount of movement of the valve body in the predetermined direction A leaf spring for applying an elastic force to the valve body according to the
and an actuator for reciprocating the valve body in the predetermined direction,
In the valve body, a mover is fixed to a portion positioned between the leaf springs,
and the actuator reciprocates in the predetermined direction in a non-contact manner by an electromagnetic force applied to the mover between the leaf springs in the predetermined direction.
상기 액추에이터에 있어서, 상기 판 스프링이 자연 상태에서 상기 밸브체를 지지하는 상태에서의 상기 밸브체의 위치는, 상기 밸브체를 상기 소정의 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않은 중립 위치로 설정되어 있는 유로 전환 밸브.6. The method of claim 5,
In the actuator, the position of the valve body in a state in which the leaf spring supports the valve body in a natural state is set to a neutral position in which no electromagnetic force for reciprocating the valve body in the predetermined direction is applied; with a flow diverter valve.
상기 액추에이터는 상기 판 스프링 및 상기 밸브체를 관통하여 상기 밸브체에 장착된 가동축을 구비하고, 상기 가동축을 상기 소정의 방향으로 왕복 구동하는 유로 전환 밸브.4. The method of claim 3,
The actuator includes a movable shaft mounted to the valve body through the leaf spring and the valve body, and the flow path switching valve reciprocates the movable shaft in the predetermined direction.
상기 액추에이터는 전자력에 의해 상기 가동축을 비접촉으로 왕복 구동하는 유로 전환 밸브. 11. The method of claim 10,
The actuator is a flow path switching valve for reciprocally driving the movable shaft in a non-contact manner by electromagnetic force.
상기 액추에이터에 있어서, 상기 판 스프링이 자연 상태에서 상기 밸브체를 지지하는 상태에서의 상기 가동축의 위치는, 상기 가동축을 상기 소정의 방향으로 왕복 구동시키는 전자력을 작용시키지 않은 중립 위치로 설정되어 있는 유로 전환 밸브.12. The method of claim 11,
In the actuator, the position of the movable shaft in a state in which the leaf spring supports the valve body in a natural state is set to a neutral position in which an electromagnetic force for reciprocating the movable shaft in the predetermined direction is not applied. switching valve.
상기 소정의 평면 및 상기 대향 평면은 소정의 평면도로 마무리되어 있고,
상기 판 스프링은, 상기 소정의 평면과 상기 대향 평면이 소정의 평행도가 되도록, 상기 밸브체를 지지하고 있는 유로 전환 밸브.6. The method of any one of claims 1, 3 and 5, wherein
The predetermined plane and the opposite plane are finished with a predetermined flatness,
The leaf spring supports the valve body such that the predetermined plane and the opposing plane have a predetermined parallelism.
상기 유로 전환 밸브는,
직육면체 모양으로 형성되고, 소정의 평면에서 소정의 방향으로 소정의 길이로 개구하는 개구 유로가 형성된 밸브체와,
상기 소정의 평면에 대향하는 대향 평면으로 개구하는 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 본체와,
상기 소정의 방향에서 상기 밸브체의 양단부에 각각 장착되어, 상기 소정의 평면과 상기 대향 평면의 사이에 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하며, 상기 소정의 방향으로의 상기 밸브체의 이동량에 따라서 상기 밸브체에 탄성력을 가하는 판 스프링과,
상기 밸브체를 상기 소정의 방향으로 왕복 구동하는 액추에이터를 구비하고,
상기 밸브체에 있어서, 상기 개구 유로는, 상기 소정의 평면과 상기 소정의 평면의 반대측 반대 평면에서 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이로 개구하고 있고,
상기 본체는, 상기 소정의 평면에 대향하는 제1 대향 평면으로 개구하는 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되며, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제1 본체와, 상기 반대 평면에 대향하는 제2 대향 평면으로 개구하며, 또한 상기 제1 본체의 복수의 포트와 동일한 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 제1 본체의 복수의 포트와 동일한 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제2 본체를 포함하며,
상기 소정의 평면 및 상기 대향 평면은 소정의 평면도로 마무리되어 있으며,
상기 판 스프링에 의해서, 상기 소정의 평면과 상기 대향 평면이 소정의 평행도가 되도록, 상기 밸브체를 지지하고,
상기 판 스프링에 의해서, 상기 소정의 평면과 상기 제1 대항 평면의 사이에 제1 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고, 상기 반대 평면과 상기 제2 대향 평면의 사이에 제2 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고,
상기 소정의 평면과 상기 대향 평면의 사이에 상기 소정의 틈새의 폭에 근거하여 설정된 두께의 틈새 지그를 삽입한 상태에서, 상기 판 스프링을 상기 본체에 고정한 후, 상기 틈새 지그를 떼어내는 것을 특징으로 하는 유로 전환 밸브의 제조 방법.A method of manufacturing a flow path switching valve for switching a flow path of a fluid, the method comprising:
The flow path switching valve,
A valve body formed in a rectangular parallelepiped shape and having an opening flow path that opens in a predetermined direction in a predetermined direction on a predetermined plane;
a main body in which a plurality of ports opening in opposite planes opposite to the predetermined plane are formed side by side at intervals shorter than the predetermined length in the predetermined direction, and in which connection passages respectively connected to the plurality of ports are formed;
The valve body is mounted on both ends of the valve body in the predetermined direction to support the valve body so that a predetermined gap is formed between the predetermined plane and the opposite plane, and the amount of movement of the valve body in the predetermined direction A leaf spring for applying an elastic force to the valve body according to the
an actuator for reciprocally driving the valve body in the predetermined direction;
In the valve body, the opening passage is opened with the predetermined length in the predetermined direction on the opposite plane to the opposite side to the predetermined plane and the predetermined plane,
In the main body, a plurality of ports opening in a first opposing plane opposite to the predetermined plane are formed side by side in the predetermined direction at an interval shorter than the predetermined length, and a connection connected to the plurality of ports, respectively. A first body having a flow path formed therein and a plurality of ports opened in a second opposed plane opposite to the opposite plane and the plurality of ports identical to the plurality of ports of the first body are spaced shorter than the predetermined length in the predetermined direction and a second body formed side by side with a connection flow path respectively connected to the same plurality of ports as the plurality of ports of the first body,
The predetermined plane and the opposite plane are finished with a predetermined flatness,
The valve body is supported by the leaf spring so that the predetermined plane and the opposite plane have a predetermined parallelism;
The valve body is supported by the leaf spring so that a first predetermined gap is formed between the predetermined plane and the first opposed plane, and a second predetermined gap is formed between the opposite plane and the second opposed plane. supporting the valve body so that a gap is formed,
In a state in which a gap jig having a thickness set based on the width of the predetermined gap is inserted between the predetermined plane and the opposite plane, the leaf spring is fixed to the main body, and then the gap jig is removed A method for manufacturing a flow diverter valve.
상기 밸브체에서, 상기 판 스프링의 사이에 위치하는 부분에 가동자가 고정되어 있고,
상기 액추에이터는 상기 소정의 방향에서 상기 판 스프링의 사이에 상기 가동자에 작용시키는 전자력에 의해서, 상기 밸브체를 비접촉으로 상기 소정의 방향으로 왕복 구동하는 유로 전환 밸브의 제조 방법.15. The method of claim 14,
In the valve body, a mover is fixed to a portion positioned between the leaf springs,
The method for manufacturing a flow path switching valve, wherein the actuator reciprocates in the predetermined direction without contacting the valve body by an electromagnetic force applied to the mover between the leaf springs in the predetermined direction.
상기 판 스프링은, 가장 면적이 큰 주면이 상기 소정의 방향에 수직이 되도록 상기 본체에 장착되어 있고,
상기 액추에이터는 상기 판 스프링 및 상기 밸브체를 관통하여 상기 밸브체에 장착된 가동축을 구비하며, 상기 가동축을 상기 소정의 방향으로 왕복 구동하는 유로 전환 밸브의 제조 방법.17. The method of claim 14 or 16,
The leaf spring is mounted on the main body so that the main surface having the largest area is perpendicular to the predetermined direction,
The actuator includes a movable shaft mounted to the valve body through the leaf spring and the valve body, and the movable shaft is reciprocally driven in the predetermined direction.
상기 밸브체에 있어서, 상기 개구 유로는, 상기 소정의 평면과 상기 소정의 평면의 반대측 반대 평면에서 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이로 개구하고 있고,
상기 본체는, 상기 소정의 평면에 대향하는 제1 대향 평면으로 개구하는 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되며, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제1 본체와, 상기 반대 평면에 대향하는 제2 대향 평면으로 개구하며, 또한 상기 제1 본체의 복수의 포트와 동일한 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 제1 본체의 복수의 포트와 동일한 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제2 본체를 포함하며,
상기 판 스프링은, 상기 소정의 평면과 상기 제1 대향 평면의 사이에 제1 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고, 상기 반대 평면과 상기 제2 대향 평면의 사이에 제2 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고 있는 유로 전환 밸브.6. The method of claim 5,
In the valve body, the opening passage is opened with the predetermined length in the predetermined direction on the opposite plane to the opposite side to the predetermined plane and the predetermined plane,
In the main body, a plurality of ports opening in a first opposing plane opposite to the predetermined plane are formed side by side in the predetermined direction at an interval shorter than the predetermined length, and a connection connected to the plurality of ports, respectively. A first body having a flow path formed therein and a plurality of ports opened in a second opposed plane opposite to the opposite plane and the plurality of ports identical to the plurality of ports of the first body are spaced shorter than the predetermined length in the predetermined direction and a second body formed side by side with a connection flow path respectively connected to the same plurality of ports as the plurality of ports of the first body,
The leaf spring supports the valve body such that a first predetermined gap is formed between the predetermined plane and the first opposed plane, and a second predetermined gap is formed between the opposite plane and the second opposed plane. A flow path switching valve supporting the valve body so that is formed.
상기 판 스프링은, 가장 면적이 큰 주면이 상기 소정의 방향에 수직이 되도록 상기 본체에 장착되어 있는 유로 전환 밸브.6. The method of claim 5,
The leaf spring is attached to the main body such that a main surface having the largest area is perpendicular to the predetermined direction.
상기 밸브체에 있어서, 상기 개구 유로는, 상기 소정의 평면과 상기 소정의 평면의 반대측 반대 평면에서 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이로 개구하고 있고,
상기 본체는, 상기 소정의 평면에 대향하는 제1 대향 평면으로 개구하는 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되며, 또한 상기 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제1 본체와, 상기 반대 평면에 대향하는 제2 대향 평면으로 개구하며, 또한, 상기 제1 본체의 복수의 포트와 동일한 복수의 포트가, 상기 소정의 방향으로 상기 소정의 길이보다 짧은 간격으로 나란히 형성되고, 또한 상기 제1 본체의 복수의 포트와 동일한 복수의 포트에 각각 접속된 접속 유로가 형성된 제2 본체를 포함하며,
상기 판 스프링은, 상기 소정의 평면과 상기 제1 대향 평면의 사이에 제1 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고, 상기 반대 평면과 상기 제2 대향 평면의 사이에 제2 소정의 틈새가 형성되도록 상기 밸브체를 지지하고 있고,
상기 판 스프링은, 가장 면적이 큰 주면이 상기 소정의 방향에 수직이 되도록 상기 본체에 장착되어 있는 유로 전환 밸브.
6. The method of claim 5,
In the valve body, the opening passage is opened with the predetermined length in the predetermined direction on the opposite plane to the opposite side to the predetermined plane and the predetermined plane,
In the main body, a plurality of ports opening in a first opposing plane opposite to the predetermined plane are formed side by side in the predetermined direction at an interval shorter than the predetermined length, and a connection connected to the plurality of ports, respectively. A first body having a flow path formed therein, and opening in a second opposed plane opposite to the opposite plane, and wherein a plurality of ports identical to the plurality of ports of the first body are shorter than the predetermined length in the predetermined direction It is formed side by side at an interval and further includes a second body having a connection flow path respectively connected to a plurality of ports identical to the plurality of ports of the first body,
The leaf spring supports the valve body such that a first predetermined gap is formed between the predetermined plane and the first opposed plane, and a second predetermined gap is formed between the opposite plane and the second opposed plane. is supporting the valve body to be formed,
The leaf spring is attached to the main body such that a main surface having the largest area is perpendicular to the predetermined direction.
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